Mosty na diaľniciach a rýchlostných cestách

Vzhľadom na svoj strategický význam sú mostné objekty jedným z rozhodujúcich parametrov prevádzkyschopnosti cestnej siete na Slovensku. Z pohľadu náročnosti na realizáciu, prevádzku a údržbu ich môžeme zaradiť k vrcholom inžinierskeho staviteľstva.

Pri hľadaní východísk na zlepšenie súčasného stavebno-technického stavu mostných objektov na Slovensku je potrebný komplexný pohľad na mostné objekty – od prípravných a projektových prác cez samotnú realizáciu výstavby až po správu a prevádzku. Všetky tieto etapy značne ovplyvňujú mostné objekty z hľadiska ich životnosti a prevádzkyschopnosti.

Národná diaľničná spoločnosť, a. s., (NDS) má v súčasnosti v správe 599 mostných objektov, z toho 317 na diaľniciach a 282 na rýchlostných cestách a iných komunikáciách patriacich do správy NDS. Celková dĺžka mostných objektov je 57 348,4 m.

Prevádzka, údržba a opravy mostov v správe NDS sa zabezpečujú prostredníctvom systému hospodárenia s mostnými objektmi (SHM), ktorý predstavuje súbor vzájomne súvisiacich činností:

• evidencia údajov o mostných objektoch,
• prehliadková činnosť a hodnotiace procesy,
• rozhodovacie procesy (zaradenie mosta do skupiny naliehavosti na opravu alebo diagnostiku),
• výkon údržby a opráv mostných objektov.

Z hľadiska efektívnosti a hospodárnosti správy a prevádzky mostných objektov je úlohou systému hospodárenia nájsť optimálne varianty jednotlivých súvisiacich činností. SHM vychádza zo základných platných noriem a predpisov týkajúcich sa mostnej problematiky. Základom sú TP 08/2012 Prehliadky, údržba a opravy cestných komunikácií, časť Mosty, Katalóg porúch mostných objektov, TP Diagnostika mostných objektov, vzorové listy mostov, technicko-kvalitatívne podmienky a podobne.

Evidencia údajov o mostných objektoch
Evidencia mostných objektov je vedená prostredníctvom pasportu mostov. Pasport mos­tov pozostáva z mostných listov a zošitov, máp a archívu. V mostných listoch a zošitoch sú uvedené základné premenné a nepremen­né parametre každého mosta, údaje o zabudovaných materiáloch, o projektantovi, technickom dozore, zhotovovateľovi mosta atď.

Prehliadková činnosť a hodnotiace procesy
Prehliadková činnosť je ďalšou dôležitou súčasťou SHM. Jej výsledkom je posúdenie porúch mosta a stanovenie jeho stavebného stavu. Vykonávajú sa tieto druhy prehliadok:

• bežné – vykonáva ich správca mosta minimálne raz ročne, väčšinou na jar,
• hlavné – vykonávajú sa v intervale štyri roky (okrem výnimiek),
• mimoriadne – vykonávajú sa podľa potreby, napríklad po povodniach, pred a po prejazde nadmernej prepravy, po vzniku a zistení závažnej poruchy a podobne,
• kontrolné – vykonáva ich cestný správny orgán alebo vlastník mosta na svoju internú potrebu.

Výsledky bežných a hlavných prehliadok mostov sa v NDS spracovávajú pomocou softvéru „IS – MOSTY – informačný systém správy mostných objektov“ do jednotných formulárov, ktoré obsahujú základné údaje o mostnom objekte, opis konštrukcie mosta, podrobný opis porúch jednotlivých častí mosta a opatrenia na ich odstránenie s určením zodpovednosti. Bežné prehliadky slúžia správcovi mosta ako podklad na plánovanie údržbových prác. Pri hlavných prehliadkach sa poruchy hodnotia podľa Katalógu porúch mostných objektov. Na základe ohodnotenia všetkých porúch sa potom stanoví výsledné hodnotenie jednotlivých prvkov mosta (spodná stavba, nosná konštrukcia, mostný zvršok, ložiská, mostné závery, odvodnenie atď.). Hodnotenie jednotlivých konštrukčných prvkov tvorí základ stanovenia poradia naliehavosti opravy mostov na ďalšie obdobie pomocou indexovej metódy.

Po opise zistených porúch nasleduje hodnotenie starostlivosti o mostný objekt zo strany správcu, návrhy na odstránenie jednotlivých porúch mosta s predpokladanými termínmi ich odstránenia v rámci stavebnej a nestavebnej údržby, prípadne s návrhom na spracovanie diagnostického posudku, prepočtu zaťažiteľnosti, vykonanie zaťažovacej skúšky a podobne. Výsledkom hlavnej prehliadky je stanovenie stavebného stavu most­ného objektu, ktorý vyplýva zo zistených porúch mosta a určenia jeho zaťažiteľnosti.

Spracované záznamy sa po vykonaní hlavných prehliadok mostov odovzdajú príslušným strediskám správy a údržby diaľnic (SSÚD) a strediskám správy a údržby rýchlostných ciest (SSÚR) spolu s fotodokumentáciou porúch. Tie slúžia správcovi ako podklad na plánovanie výkonu údržbovej činnosti na mostných objektoch.

Rozhodovacie procesy
Výsledkom prehliadkovej činnosti je vyhodnotenie získaných informácií s cieľom prijať príslušné rozhodnutia, ako sú zmena stavebného stavu, zmena zaťažiteľnosti mosta, obmedzenie premávky, potreba uzávierky, ale najmä stanovenie poradia naliehavosti mostov a ich následné zaradenie do plánu údržby a opráv mostov dané obdobie. Poradie naliehavosti opravy je výsledkom hodnotenia porúch mosta a ten možno zaradiť do skupín A – G. Mosty v skupine A treba opraviť čo najskôr, pri mostoch zaradených v skupine G sa objavujú iba poruchy menšieho rozsahu a stačí vykonať len základnú
údržbu.

Údržba mostov
V rámci technickej starostlivosti o mosty sa na základe výsledkov prehliadkovej činnosti, prípadne diagnostického prieskumu vykonáva nestavebná a stavebná údržba. Údržba predstavuje súhrn prác, ktorými sa mosty udržiavajú v riadnom technickom stave na bežnú, plynulú premávku za každého počasia a v bežných dopravných podmienkach. Údržba mostov sa vykonáva priebežne celý rok prostredníctvom jednotlivých SSÚD a SSÚR, prípadne dodávateľským spôsobom.

Oprava mostného objektu je súbor stavebných činností vykonávaných zásadne podľa projektu opravy vypracovaného na základe výsledkov prehliadkovej činnosti, prípadne na základe diagnostického prieskumu. Opravou sa zabezpečuje prevádzkyschopnosť mostného objektu na úrovni pôvodne navrhovaných parametrov s použitím certifikovaných materiálov a schválených technologických postupov.
Ďalej uvádzame informácie o niekoľkých opravách mostov, ktoré realizoval prevádzkový úsek NDS v posledných rokoch.

Oprava mostného zvršku a zosilnenie spodnej stavby diaľničného mosta Hybica – ľavý most (ev. č. D1-236)
Zhotovovateľ: Inžinierske stavby, a. s., Košice
Náklady: 1 541 466,50 € bez DPH

Zmyslom mosta, ktorý bol postavený v roku 1991, je prevedenie dopravy na diaľnici D1 ponad potok Hybica, komunikáciu I/18 a obslužné komunikácie na úseku diaľnice Liptovský Hrádok – Hybe (km 471,463 D1) v katastrálnom území obce Hybe. Mostný objekt D1-236 – ľavý tvorí spojitá segmentová nosná konštrukcia z priečne delených prefabrikátov s jednokomorovým prierezom z predpätého betónu s deviatimi poľami s rozpätiami 36,0 + 7 × 70,0 + 36,0 m v osi D1. Spodnú stavbu tvoria dve krajné opory a osem dvojíc vnútorných štíhlych stojok.

Stavebno-technický stav mosta pred opravou
Pred opravou bol stavebno-technický stav ľavého mosta, ev. č. D1-236, takýto:

• vozovka na moste mala trhliny a miestami bola plošne rozpadnutá, tvorili sa výtlky,

čo sa pripisovalo nadmernému kmitaniu mosta v pozdĺžnom, ale aj v priečnom smere. Prostredníctvom trhlín na vozovke agresívna voda prenikala na povrch nosnej konštrukcie;

• z porúch vozovky vyplynulo, že vyrovnávací betón na moste nebol dostatočne spojený s nosnou konštrukciou, čo pri danej intenzite dopravy na moste viedlo k porušeniu izolácie a vozovky;
• boli zaznamenané priesaky na stykoch jednotlivých segmentov a miestami obnažená a skorodovaná mäkká výstuž nosnej konštrukcie;
• nadmerné kmitanie hornej konštrukcie mosta v priečnom a pozdĺžnom smere spolu s narastajúcou intenzitou dopravy predstavovalo mnohocyklovú únavu, ktorá spôsobovala poruchy vozovky a izolácie a následnú degradáciu nosnej konštrukcie;
• okrem uvedených zistení boli zjavné aj iné poruchy, a to degradácia rímsových prefab­rikátov, nevyhovujúci stav zábradlia, mostných záverov, odvodňovačov, nefunkčná elektroinštalácia v komore mosta, potrubie odvádzajúce vodu z mosta bolo poškodené a voda stekala po povrchu piliera;
• nadmerné kmitanie nosnej konštrukcie bolo zrejmé aj pocitovo. Osoba stojaca na mostnom objekte pocítila chvenie konštrukcie ihneď po zaťažení mosta pri vjazde nákladného vozidla;
• z porúch, ktoré sa vyskytovali na konštrukcii, bolo zrejmé, že nadmerné kmitanie nosná konštrukcia bez problémov preniesla (neboli zaznamenané žiadne trhliny v konštrukcii a podobne), ale mostný zvršok bol značne narušený. Po odstránení vozovkových vrstiev sa zistilo, že vyrovnávací betón na ploche mosta mal hrúbku v rozpätí od 20 do 300 mm. Týmto spôsobom sa zrejme počas výstavby vyrovnávali vzniknuté nerovnosti po montáži nosnej konštrukcie. V miestach minimálnych hrúbok vyrovnávacieho betónu pri nadmernom kmitaní konštrukcie nastal jeho rozpad, čo sa zákonite neskôr prenieslo do ďalších vrstiev mostného zvršku – hydro­izolácie a vozovky.

Celková koncepcia opravy mosta
Opravou mosta bolo nevyhnutné odstrániť príčiny zhoršovania stavebno-technického stavu objektu, ktorý bol stanovený na stav V. – zlý. Základnou požiadavkou projektovej dokumentácie bolo znížiť kmitanie nosnej konštrukcie mosta tak, aby oprava bola rýchla a s čo najmenšími zásahmi do nosnej konštrukcie. Po prerokovaní rôznych možností zosilnenia mosta (napríklad voľnými káblami, osadením tlmičov kmitania dovnútra nosnej konštrukcie) sa vybral variant zosilnenia spodnej stavby mosta, keďže dynamický výpočet preukázal priaznivé účinky zvýšenia tuhosti spodnej stavby. Projekt opravy a zosilnenia na základe uvedených porúch navrhol takýto rozsah úprav nosnej konštrukcie a spodnej stavby, ktoré sa v rámci opravy mosta realizovali: na moste sa vyfrézovali vrstvy vozovky medzi rímsami a odbúral sa vyrovnávací betón až po úroveň hornej plochy nosnej konštrukcie. Po vyčistení povrchu nosnej konštrukcie sa vŕtali spriahovacie tŕne a zrealizovala sa vrstva nového vyrovnávacieho betónu. Následne sa položila celoplošná izolácia a nová konštrukcia vozovky. Existujúce rímsy sa sanovali, opravili sa zvodidlá a osadilo sa nové zábradlie. Zároveň sa z komôr mosta doinjektovala pôvodná predpínacia výstuž.

Úpravy spodnej stavby spočívali v sanácii opôr vrátane úložných prahov a rovnobežných krídel. Vykonalo sa zosilnenie medziľahlých stojok obetónovaním.

Oprava mostného zvršku mosta Banská Bystrica – pravý most (ev. č. R1-002)
Zhotovovateľ: Alpine Slovakia, spol. s r. o., Bratislava
Náklady: 482 866,77 € bez DPH

Mostný objekt bol postavený v roku 1979 a prevádza rýchlostnú cestu triedy R1 ponad miestne komunikácie a cestu I/66 vetva Brezno – Zvolen. Mostný objekt R1-002 – pravý most tvorí nosná konštrukcia z predpätého betónu s 10 poľami s rozpätiami 9 × 32,0 + 13,230 m v osi R1.

Stavebno-technický stav mosta pred opravou
Stavebno-technický stav pred opravou mosta bol stanovený ako stav V. – zlý. Poruchy sa prejavovali najmä na vozovke, kde sa v jazdnej stope v pomalom jazdnom pruhu vytvárali značné nerovnosti (hrbole vysoké až 20 až 30 cm), čo svedčilo o porušení celého hydroizolačného súvrstvia. Poruchy izolácie sa prejavili aj na zatekaní nosnej konštrukcie, najmä v konzolových oblastiach a v miestach odvodňovačov. Preto sa prijalo rozhodnutie o oprave mostného objektu a naprojektovala sa komplexná výmena mostného zvršku. Bol navrhnutý a zrealizovaný zaujímavý systém odvodnenia mosta, kde sa voda z odvodňovačov zviedla potrubím do dvoch vsakovacích košov, ktoré sa uložili pod úroveň terénu. Podmienkou pri osadení vsakovacích košov bola možnosť ich prečisťovania prúdom vody.

 
Celková koncepcia opravy mosta
Oprava mostného objektu spočívala v odbúraní mostného zvršku až po úroveň nosnej konštrukcie, odbúraní časti monolitických ríms, demontáže zábradľového zvodidla, mostných záverov a následne sa vybetónoval nový vyrovnávací betón a nové časti ríms, osadilo sa nové zábradľové zvodidlo a mostné závery.

Výmena mostného záveru mosta Váhovce (ev. č. R1-018)
Zhotovovateľ: AQUA-VITA, spol. s r. o.,
Bratislava
Náklady: 87 750,03 € bez DPH

Mostný objekt bol postavený v roku 1987 a prevádza rýchlostnú cestu triedy R1 ponad vodné dielo Váhovce. Mostný objekt R1-018 tvorí nosná konštrukcia dĺžky 630,34 m z predpätého betónu s komôrkovým prierezom so 4 poľami a 12 poľami vytvorenými z predpätých tyčových prefabrikátov I-73.

Stavebno-technický stav mosta pred opravou
Pri bežnej kontrole rýchlostnej cesty R1 v apríli 2012 zistili pracovníci NDS závažné poškodenie mostného záveru typu 3W-240N na ľavom moste. Neznámy páchateľ poškodil a odcudzil skrutky a hlavné súčasti nožnicových mechanizmov mostného záveru, čím sa tento stal nefunkčným a hrozilo jeho prelomenie a ohrozenie bezpečnosti premávky na rýchlostnej ceste R1. Poškodený mostný záver sa zo strany vozovky prekryl oceľovou platňou a následne po výbere zhotovovateľa sa kompletne vymenil za typ Transflex TX 260.

TEXT: Ing. Miroslav Krajčovič, Ing. Katarína Jesenáková
FOTO: Národná diaľničná spoločnosť

Miroslav Krajčovič je vedúcim odboru mostov a centrálneho operátorského pracoviska v Národnej diaľničnej spoločnosti, a. s.

Katarína Jesenáková je vedúcou oddelenia mostov v Národnej diaľničnej spoločnosti, a. s.

Článok bol uverejnený v časopise Inžinierske stavby/Inženýrské stavby.