Most 206 na diaľnici – Mestská estakáda
Výstavba prvých úsekov diaľnice D1 sa začala už v roku 1972. Po viac ako tridsiatich rokoch sa zrealizovali a do užívania uviedli všetky úseky diaľnice D1 pred mestom Považská Bystrica a za ním. Posledným bielym miestom na diaľničnej mape medzi Bratislavou a Žilinou tak zostalo už len mesto Považská Bystrica. V súčasnosti zostáva pre dokončenie Spojnice Bratislava – Žilina zrealizovať posledný úsek diaľnice v dĺžke 9 595 m, prechádzajúci týmto mestom.
Mostný objekt 206 na diaľnici Mestská estakáda
Hneď v úvode treba skonštatovať, že most sa svojím rozsahom, koncepciou a krátkou lehotou výstavby zaraďuje medzi vrcholy mostného staviteľstva. Mestská estakáda je navrhnutá nielen ako prechod diaľnice cez mestskú aglomeráciu, ale ako mestotvorný prvok. Most preklenuje prudký terénny výbežok kopca Šibeník, prechádza ponad intravilán mesta, preklenuje železničnú trať a koryto Váhu s jeho inundačným územím.
Starostlivým výberom umiestnenia podpier a výberom veľkých rozpätí sa ich počet v priestore mesta obmedzil a aj sanácia prekážajúcich mestských objektov sa obmedzila na nevyhnutnú mieru. Výška jednotlivých podpier mosta nad mestom je od 23 až po 33 metrov.
Mostný objekt prevádza oba smery diaľnice D1 po jednej nosnej konštrukcii tvorenej spojitým nosníkom s desiatimi poliami, s rozpätiami 34,2 + 48,8 + 70,8 + 6 × 122 + 68 metrov, s celkovou dĺžkou 953,8 m. Šírka mosta je 30,4 m vrátane krajných odvodňovacích žľabov a protihlukovej steny. V pozdĺžnom smere je most v konštantnom spáde 2,2 %.
Nosná konštrukcia mosta v mieste hlavných – najdlhších mostných polí je upevnená na siedmich pylónoch prostredníctvom závesov. Pozdĺžne usporiadanie mosta a priečny rez sú zrejmé z výkresov: pohľadu (obr. 2) a priečneho rezu (obr. 3).
Pozdĺžny rez
Zakladanie
Geologická skladba podložia predurčovala hĺbkové zakladanie. Spodná stavba hlavných mostných polí je založená hlbinne na mikropilótach Ø 159 mm s rúrkou Ø 89/10 mm, okrem podpery č. 5, ktorá je založená plošne. Pilier č. 6 bol založený v otvorenej stavebnej jame a piliere č. 7 až 11 boli založené, kvôli minimalizácii záberov, v intraviláne mesta a kvôli zníženiu prítoku spodnej vody pod ochranou štetovnicových stien.
K výhodám zakladania na mikropilótach patrí rýchla mobilizácia, keď netreba robiť nákladné prístupové komunikácie a úpravy terénu a prakticky okamžite možno nasadiť ľahkú súpravu na ľubovoľnej základovej škáre. Vzhľadom na vyťaženie minimálneho množstva zeminy a výrobu injekčnej zmesi priamo na mieste odpadá potreba náročného transportu – odvoz zeminy a prísun betónu. Zaťažovacia skúška mikropilót je rýchla a v prípade potreby je možná rýchla a operatívna modifikácia zakladania – zahustenie alebo predĺženie mikropilót.
Spodná stavba
Jednokomorový kompaktný priečny rez nosnej konštrukcie umožňuje použitie samostatných nečlenených podpier s minimálnymi nárokmi na priestor v úrovni terénu. Tvorcovia projektovej dokumentácie s bravúrou zvládli tvarovanie podpier, ktoré bolo prispôsobené požiadavkám na situovanie mosta v aglomerácii.
Rozčlenením hornej časti sa navyše umožnilo uloženie nosnej konštrukcie v štyroch bodoch, vďaka čomu neboli potrebné dočasné podpery na zabezpečenie stability vahadla počas realizácie. Inštaláciou dočasných tuhých oceľových podperných prvkov do betónovej konštrukcie podpier sa umožnilo uloženie podpernej konštrukcie zárodku vahadla vo výškach podpier od 23 do 33 m bez potreby náročných podpier z terénu.
Nosná konštrukcia
Priečny rez nosnej konštrukcie zavesenej na pylónoch tvorí dvojtrámový nosník premennej výšky 6,0 m nad podperami hlavných mostných polí č. 5 až č. 11, v strede hlavných mostných polí s výškou 4,7 m s veľmi vyloženými konzolami podopretými prefabrikovanými vzperami, konštantne usporiadanými v celej dĺžke nosnej konštrukcie.
Nad vysokými podperami sú navrhnuté 14 m vysoké pylóny, v ktorých sú symetricky umiestnené semiradiálne závesy kotvené v osi nosnej konštrukcie. Roznos ťahových síl závesov zabezpečujú vnútorné tiahla doskového tvaru v miestach kotvenia závesov. Parametre mosta – nízky pylón a závesy predstavujú typické parametre, pre tzv. extradosedový most, pri ktorom závesy s nízkym rozkmitom napätia účinkujú ako externé predpätie. Je namieste pripomenúť, že tu ide o prvý „extradosedový“ most na Slovensku.
Projekt mosta hlavných mostných polí je navrhnutý pre technológiu letmej betonáže, realizovanej zo zárodkov na podperách č. 5 až č. 11, pričom sa počíta s lamelami s dĺžkou 4,88 m pri dĺžke zárodku 9,76 m.
Pomocou vozíkov letmej betonáže sa k zárodku symetricky „pribetónujú“ jednotlivé lamely, ktoré vytvoria vahadlo. Betonáž ľavej a pravej lamely na jednom vahadle sa musí robiť súčasne. Po vybetónovaní lamiel sa tieto pripínajú pomocou predpínacích káblov k zárodku, resp. k už vybetónovaným a pripnutým lamelám.
Priečne predpätie lamiel v hornej doske pozostáva z deviatich predpínacích káblov, ktoré tvoria štyri laná Ls 15,7mm/1 860 MPa.
Pozdĺžne predpätie lamiel je z predpínacích káblov tvorených z 12 alebo 18 lán Ls 15,7mm/1 860 MPa a pozostáva z:
- vahadlových káblov vedených v hornej doske, ktoré sa napínajú počas výstavby vahadla,
- horných a spodných polových káblov vedených v stene a dolnej doske lamiel, ktoré sa napínajú po zmonolitnení jednotlivých vahadiel,
- káblov spojitosti vedených v stene, ktoré sa napínajú po napnutí horných a spodných polových káblov.
Extradosedové káble, zabezpečujúce externé predpätie, tvorí z 37 lán Ls 15,7mm/1 860 MPa. Proti korózii ich chráni pozinkovanie, sú potiahnuté polyetylénom a medzi jednotlivými drôtmi lana je vosková výplň. Káble prechádzajú cez pylón tzv. sedlom, v ktorom sú laná zainjektované, čím sa zabráni ich prekĺzaniu.
Riešenie realizačných problémov
Krátka lehota výstavby, ako aj úplne nové, doteraz na Slovensku nepoznané a nepoužité postupy priniesli potrebu riešiť nové problémy. Zásadným problémom je práve krátky čas výstavby, čo si vyžiadalo netradičné, súčasné nasadenie technológie na každej podpere. Nie tak často sa niekde objaví nevídaný obraz – plné nasadenie 14 betónovacích vozíkov na siedmich pilieroch mosta, na každom zárodku osadených po dva betónovacie vozíky.
Tvarovanie podpier mosta vysokých od 23 m do 33 m a úprava hlavy piliera na osadenie a kotvenie zárodku viedla k použitiu prekladaného debnenia namiesto pôvodne uvažovaného ťahaného debnenia.
Netradične sa vyriešilo debnenie zárodku. Namiesto tradičnej zvislej podpernej konštrukcie, spočívajúcej na teréne, sa použilo nové riešenie – využili sa tuhé oceľové prvky dočasne zabetónované v drieku podpery spolu s nosnými trojuholníkovými prvkami kotvenými do drieku podpery na podopretie debnenia zárodku.
Osobitným problémom bol návrh a dodávka betónovacích vozíkov. Pôvodne sa zvažovala dvojetapová výstavba nosnej konštrukcie. To znamená, že najprv sa malo vyhotoviť nosné jadro v podobe komorového prierezu s krátkymi konzolami a v druhej etape sa mali montovať prefabrikované vzpery a dobetónovať konzoly. Krátka lehota výstavby a požiadavka homogénneho prierezu viedli k rozhodnutiu vyhotoviť letmou betonážou celý prierez nosnej konštrukcie vrátane odvodňovacieho žľabu.
Na požiadavku zhotoviteľa stavby na dodanie betónovacieho vozíka najlepšie zareagovala firma NRS, a. s., ktorá v priebehu niekoľkých mesiacov navrhla a dodala 14 betónovacích vozíkov, potrebných na vyhotovenie letmo betónovaných vahadiel zo siedmich zárodkov na podperách č. 5 až č. 11. Tentoraz však nešlo o štandardný betónovací vozík, ale o unikátne zariadenie, pomocou ktorého možno vyhotoviť 30,4 m široký prierez s prefabrikovanými vzperami a náročným kotvením závesov. Prvé skúsenosti s týmto zariadením ukazujú, že po prekonaní počiatočných problémov bude možné postupne skracovať výstavbu jednotlivých lamiel na optimálny čas 12 dní.
Materiály použité pri výstavbe mosta
Náročná konštrukcia si vyžiadala nielen náročné výrobné postupy, ale aj použitie vysokokvalitných materiálov. Hlavným stavebným materiálom je betón, ktorý sa vyrába v blízkej betonárni TBG Doprastav, a. s. Receptúre a vlastnostiam betónov sa venovala veľká pozornosť. Na upravenej plošine na teréne sa vyhotovila skúšobná lamela, na ktorej sa overovala technológia jej výroby. Hľadal a overoval sa spôsob vhodného debnenia, kladenia výstuže, technológia betonáže s požadovanými parametrami betónu, ako aj kvalita výsledného produktu. Okrem fyzikálno-mechanických vlastností sa overovala aj únosnosť niektorých prvkov a účinok priečneho predpätia.
Nosná konštrukcia zárodku, koncového priečnika a lamely v 1. fáze je z betónu s kvalitou C 45/55 s príslušnými stupňami odolnosti proti vplyvom životného prostredia. Nosná konštrukcia lamely v 2. fáze (kotevný blok extradosedového kábla a vnútorné tiahla), pri ktorej sa kladie dôraz na spracovateľnosť, má predpísanú kvalitu C35/45 s príslušnými stupňami odolnosti proti vplyvom životného prostredia. Výsledkom skúšky boli aj rozsiahle odporúčania na ošetrovanie betónových konštrukcií a požiadavky na sledovanie hlavných parametrov betónu – pevnosť, rast pevnosti, modul pružnosti, zmrašťovanie, dotvarovanie, sledovanie hydratačného tepla a podobne.
Ako bolo spomenuté vyššie, predpínacie káble sa skladajú z lán 15,7 mm s pevnosťou 1 860 MPa a so zmluvnou medzou klzu 1 670 MPa. Používajú sa káble zložené zo štyroch, z dvanástich a osemnástich lán. Závesy sú zostavené z 37 lán 15,7 mm/1 860 MPa. Vnútorné tiahla sú predpäté tyčami DYWIDAG 36WR. Betonárska výstuž má kvalitu 10505(R).
Príslušenstvo mosta
Most má navrhnuté štandardné vybavenie – celoplošnú pásovú izoláciu, živičnú vozovku, betónové zvodidlá v strede a po krajoch vozovky, protihlukové steny a portály dopravného značenia. Odvodnenie mosta je riešené odvodňovacím žľabom po oboch stranách mosta. Tvar žľabu tvorí typický prierez, na ktorý nadväzuje v pravidelných intervaloch konzolka na kotvenie stĺpika protihlukovej steny.
Nosná konštrukcia je uložená na podperách prostredníctvom hrncových ložísk. Trvalo pevné ložiská sú iba nad podperami č. 7 a č. 8, ostatné sú v definitívnom stave klzné, v priebehu výstavby s možnosťou blokácie proti posunom.
Zvláštnosťou je, pretože ide o mostné dielo v intraviláne mesta, iluminácia mosta a jeho častí, podpier a pylónov.
Na povrchové úpravy betónových plôch, vzhľadom na polohu v intraviláne mesta a ilumináciu mosta, sa kladie mimoriadny dôraz. Nosná konštrukcia mosta, pylóny a vzpery budú natreté zjednocovacím farebným náterom zdôrazňujúcim jednotlivé konštrukčné prvky.
Pre dlhodobé sledovanie posunov a deformácií mosta v nosnej konštrukcii sa uvažuje o osadení snímačov a meracích značiek.
Termíny, firmy a účastníci výstavby
Objednávateľ stavby je Národná diaľničná spoločnosť, a. s.
Zhotoviteľ mosta, ako aj celého 1. úseku diaľnice D1 Sverepec – Vrtižer je združenie stavebných firiem Doprastavav, a. s., a Skanska, a. s. Lídrom združenia je spoločnosť Doprastav, a. s.
Dokumentáciu pre stavebné povolenie a pre súťažný návrh vyhotovil Dopravoprojekt, a. s.
Realizačnú dokumentáciu mosta 206 vyhotovilo združenie projekčných spoločností ALFA 04, a. s., Bratislava a Stráský, Hustý a partneři, s. r. o., (SHP) z Brna.
Zmluva s objednávateľom stavby bola podpísaná 3. júla 2008, základný kameň stavby bol položený 17. júla 2008 a v auguste 2008 sa začali stavebné práce. Celková lehota výstavby je 27 mesiacov. Zhotoviteľ stavby, združenie stavebných firiem Doprastav, a. s., a Skanska, a. s., sa zmluvne zaviazalo predčasne spojazdniť úsek diaľnice vrátane mostného objektu 206. Zmluvný termín ukončenia celej stavby je 31. október 2010.
Je zrejmé, že čas na výstavbu bezmála kilometrového mosta s opísanými parametrami je neuveriteľne krátky. Splnenie tohto termínu si vyžaduje nielen mimoriadne úsilie všetkých účastníkov výstavby, ale aj náročnú organizátorskú prácu priamo v teréne.
Záver pred ukončením stavby
Všetci, ktorí sú zainteresovaní na realizácii mosta, si veľmi želajú úspešné a bezproblémové ukončenie stavby tohto mimoriadneho diela, v záujme čoho sú odhodlaní urobiť všetko, čo je v ich silách. Stavbu riadia skúsení odborníci, preto je reálny predpoklad jej včasného ukončenia.
Text a foto: Doprastav, a. s.
Článok bol uverejnený v časopise Inžinierske stavby/Inženýrské stavby.
