Sanačné opatrenia pri opravách drevených krytých mostov a lávok

Charakteristické poruchy

Príčinou poškodenia drevených mostov môžu byť konštrukčné chyby alebo nedostatky spôsobené pri stavbe mosta. Škôdy môžu spôsobovať aj neskoršie úpravy a nedôsledná alebo žiadna starostlivosť o konštrukciu počas užívania. Z hľadiska dlhodobej trvanlivosti sú pri drevených mostoch najviac ohrozené miesta kontaktu nosných prvkov so zemou alebo základovou konštrukciou. Tu môže dochádzať k výraznejšiemu zvlhnutiu materiálu, čo zvyšuje možnosť napadnutia konštrukcie biotickými škodcami. Vhodnými konštrukčnými opatreniami (tvarovaním základu a úpravami terénu v okolí stavby) možno toto riziko výrazne obmedziť, a tak životnosť objektu predĺžiť. Tieto miesta však ostávajú aj naďalej náchylné na poškodenie a od ich stavu závisí celková trvanlivosť konštrukcie.

Čo sa týka odvádzania zrážkovej vlhkosti (vody a snehu), treba mostovky odvodniť. Riešením je zastrešenie mosta po celej jeho dĺžke. Ochranu a údržbu si v takom prípade vyžaduje aj samotné zastrešenie. Významnú časť prejavov materiálovej degradácie spôsobovanej vplyvmi vonkajšieho prostredia však preberá pri krytých mostoch práve strešný plášť. Ten pri správnej údržbe a včasnej obnove dokáže vlastnú konštrukciu mosta zachovať v dobrej kondícii desaťročia, niekedy aj storočia.
Pri mostoch, ktoré vo väčšine prípadov vedú cez vodné toky, patria k rizikovým faktorom aj záplavy a povodne. S tým súvisia konštrukcie ľadolamov, ktoré chránia mosty založené priamo v riečišti pred nárazmi ľadových krýh (ktoré niekedy prinášajú pravidelné jarné vody). Pri extrémnych povodniach patria práve kryté mosty k najviac ohrozeným objektom, najmä ak majú po stranách doskové opláštenie.

Diagnostika poškodenia

Stav krovu a strešného plášťa možno pri krytých mostoch zvyčajne bez problémov skontrolovať. V niektorých prípadoch tomu bráni podhľad (podbitie na úrovni väzných trámov). Takúto úpravu však majú iba menšie konštrukcie, väčšinou je strecha mostov otvorená až do hrebeňa. Pri mostoch, ktoré majú doskový plášť, je často náročné kontrolovať hlavné nosníky, ktorých stav je pre spoľahlivosť funkcie stavby rozhodujúci. Nebezpečné môže byť skryté poškodenie trámových záhlaví. Na zistenie stavu sa odporúča použiť niektorú z metód nedeštruktívneho prístrojového testovania, článok sa podrobnejšie venuje len meraniu pomocou ultrazvuku.

Meranie s využitím ultrazvuku

Pri použití ultrazvukového merania sa do sondovaného prvku nezasahuje. Treba zaistiť priamy prístup k diagnostikovanému prvku z oboch strán v dĺžke aspoň 1 m od uloženia. Princíp ultrazvukovej defektoskopie je založený na tom, že pri dreve poškodenom hnilobou alebo napadnutom drevokazným hmyzom, alebo pri dreve s vyšším obsahom prirodzených defektov, trvá priechod ultrazvukovej vlny dlhšie ako pri zdravom dreve. Rýchlosť šírenia ultrazvukových vĺn v dreve je priamo úmerná druhej odmocnine z podielu dynamického modulu pružnosti a hustoty materiálu. Závisí tiež od vnútorných a vonkajších parametrov – druhu dreviny, pevnosti a orientácie vysielaných vĺn k letokruhom.

Pomer rýchlosti šírenia vĺn v pozdĺžnom, radiálnom a tangenciálnom smere je zhruba 15 : 5 : 3. Dôležitý je aj podiel trhlín, hŕč a biologického poškodenia, ale aj vlhkosť materiálu a kvalita kontaktu snímačov s povrchom dreva. Pri predpoklade, že vlna prechádza najkvalitnejšou časťou meraného profilu dreveného prvku a obchádza prípadné defekty a biologicky poškodené časti, možno na základe dĺžky trvania jej priechodu a vzdialenosti sond spočítať rýchlosť šírenia vĺn a stanoviť mieru poškodenia prvku. Pri starých historických konštrukciách možno vždy predpokladať väčšie či menšie narušenie materiálu, jeho pomalú a postupnú degradáciu.

Toto poškodenie môže byť často skryté pod zdanlivo neporušenou vrchnou vrstvou a práve meranie ultrazvukovým prístrojom môže odhaliť skutočný stav skúmaného prvku. Pokiaľ sa dá zistiť hustota dreva, môžu sa z vykonaných meraní stanoviť aj ďalšie mechanické vlastnosti. Pre kompletnejší pohľad na rozmery a rozloženie jednotlivých defektov v profile prvku treba urobiť viacero meraní v rôznych smeroch alebo metódu merania priechodu ultrazvukových vĺn kombinovať s ďalšími prístrojovými metódami, ako napríklad meranie odporovou mikrovŕtačkou Resistograph alebo odporovým indentorom Pilodyn.

Na základe meraní vykonaných ultrazvukom bola pre najviac používané smrekové a jedľové drevo podľa dĺžky trvania priechodu ultrazvukových vĺn naprieč profilom zostavená tab. 2.

Tab. 2: Klasifikácia poškodenia mäkkého dreva podľa rýchlosti šírenia ultrazvuku v smere vlákien pri vlhkosti dreva 12 – 16 %

Sanačné opatrenia

Pri sanácii historických drevených mostov sa môžu vyskytnúť viaceré špecifické problémy. Napríklad pri rozsiahlejších rekonštrukciách spojených s výmenou hlavných nosných trámov je náročné zabezpečiť nové masívne drevo potrebných rozmerov. Takmer všetky staré tesárske práce sa vyznačujú výraznými dimenziami použitých prvkov. Hlavné nosníky majú pri dĺžkach okolo 20 m prierez 40 × 45 cm. Aby sa mohol vyrobiť takýto hranol v celej svojej dĺžke, treba použiť strom, ktorý má vo výške 1,3 m nad zemou priemer 0,8 až 0,9 m. Dnes sa také stromy vyskytujú už len zriedka (najmä jedle, ktoré sa predtým často používali). Pre obmedzené možnosti súčasných piliarskych závodov, ako aj z hľadiska požiadaviek pamiatkarov, sa  vyzdvihujú tradičné metódy ručného opracovania dreva.

Pri extrémne dlhých nosníkoch môže dôjsť k problémom s dopravou. Povolená transportná dĺžka je 22 m. Ak treba prepraviť trámy s väčšími rozmermi, ide o nadrozmerný náklad. Okrem administratívy treba potom vyriešiť aj samotnú fyzickú realizáciu danej prepravy.

Tieto ťažkosti sa odporúča riešiť v prípade, ak je vzhľadom  na deštrukciu  potrebná výmena celých nosných prvkov. Najčastejšie sú poškodené iba záhlavia trámov, čo sa môže riešiť čiastočnou výmenou s použitím nastavovacích spojov (protézovaním). Opäť môže byť problémom zadováženie materiálu, lebo nový kus trámu musí byť presne rovnakých rozmerov ako časť pôvodného.

Na to, aby bolo možné opraviť nosníky, treba rozmontovať alebo aspoň nadvihnúť konštrukciu. To sa realizuje pomocou heverov a žeriavov. Ťažkosti sa môžu objaviť pri odľahčení alebo vybratí niektorých prvkov, ktoré majú statický význam. Ide napríklad o predĺžené mostiny, ktoré súčasne plnia funkciu priečneho stuženia a prenášajú zaťaženie zvislej konštrukcie na pozdĺžniky. Sústava takýchto prvkov môže aj po mnohých rokoch odľahčovať poškodené hlavné nosníky a v okamihu ich odstránenia hrozí nebezpečné preťaženie a následná de­štrukcia. Konštrukciu preto treba dôkladne podoprieť ešte pred realizáciou týchto operácií.

Na rozoberaní sú väčšinou náročné spoje zaistené pomocou kovových prvkov. Vďaka korózii nie je často možné staré svorníky povoliť. Vo väčšine prípadov je nutná ich deštrukcia (napríklad orezaním matice). Proces oxidácie môže spôsobovať aj zarastanie do dreva. Kovový prvok nemožno jednoducho vytiahnuť, keďže s drevom tvorí jeden celok. Alebo je taký skorodovaný, že pri jeho vyťahovaní sa môže rozpadnúť. Výsledkom je zničenie nielen odstraňovaného svorníka, ale aj drevených prvkov, ktoré ním boli spojené.

Pri rekonštrukcii mostov treba často postaviť do vody lešenie, ktoré je nutné stabilizovať proti tečúcej vode. Zničenie podporného lešenia pri zvýšenom prietoku by mohlo mať za následok zrútenie konštrukcie do rieky. Ak treba použiť lešenie, odporúča sa požiadať o povolenie príslušnú správu povodia. Tejto inštitúcii je potrebné predložiť aj prehľad chemických prostriedkov, ktoré sa použijú pri ochrane drevených prvkov (a spôsob ich aplikácie). Použitie týchto prostriedkov je vo väčšine prípadov nutné. Cieľom je snaha vyhubiť škodcov v pôvodných prvkoch a súčasne preventívne ošetriť nové prvky.

Rekonštruovaný ľadolam pri moste v Černvíre		Oprava záhlavia trámov na moste v Černvíre

Kontrola stavu a údržba

Ak sú poruchy spôsobené zanedbanou údržbou, odporúča sa kontrolovať stav drevených mostov a lávok v pravidelných intervaloch. Tie by nemali byť dlhšie ako päťročné. Pozornosť treba venovať najmä kritickým miestam.

Tab. 1: Najčastejšie poruchy drevených mostových konštrukcií

Postup kontroly:

• skontrolovať voľným okom uloženie nosných trámov,
• postupne skontrolovať celú konštrukciu. Aj nevýrazné zmeny vo farbe dreva môžu signalizovať zatekanie vody do prvku. Tak sa môžu odhaliť aj skryté poruchy v strešnej krytine alebo v debnení,
• dôležitá je kontrola tesárskych spojov a rôznych trhlín, v ktorých sa môže hromadiť prach a zdržiavať vlhkosť,
• ak je konštrukcia ošetrená silnovrstvovými ochrannými nátermi proti poveternostným podmienkam, treba skontrolovať, či sú neporušené. Platí to aj pre antikorózne nátery kovových súčasti.

Pri prehliadke sa odporúča sledovať podmienky v okolí mosta, pretože môžu mať vplyv na vlhkosť konštrukcie:

• prerastená vegetácia môže brániť prístupu slnečného žiarenia a znižovať tak rýchlosť vysychania dreva,
• zo stromov v tesnej blízkosti opadáva lístie, ktoré môže pokryť niektoré časti mosta (najmä strechu) a spôsobiť tak ich rýchlejšiu deštrukciu,
• staré, alebo iným spôsobom oslabené stromy môžu spadnúť na objekt a vážne ho poškodiť,
• voda zo svahu môže zatekať do uloženia záhlavia nosných trámov.

Zistené nedostatky treba okamžite odstrániť, a to najmä nečistoty nahromadené v miestach uloženia nosníkov a v trhlinách. Pri úpravách okolitej vegetácie treba hľadať kompromis medzi požiadavkami životného prostredia a potrebami ochrany technickej pamiatky. Preventívne ochranné prostriedky na drevo majú daný čas svojej účinnosti. Podľa neho treba určiť interval opakovania aplikácie danej ochrannej látky.

Pri kontrole by sa nemali vynechať kritické miesta len preto, že je k nim horší prístup. To platí hlavne pre uloženie trámov na pilieroch a podperách. Vo väčšine prípadov  možno mostovku demontovať bez toho, aby sme ju výrazne poškodili. Potom sa môže vrátiť na pôvodné miesto. Je nutné odborne navrhnúť sanačné opatrenia a ich uplatnenie.

Detailný záber poškodenia hlavných nosníkov lávky v Švařci		Podoprenie konštrukcie mosta v Černvíre

Ing. Jiří Bláha, PhD., Ing. Veronika Hunková, Ing. Michal Kloiber
Foto: autori

Príspevok vznikol za podpory výskumného zámeru MSM 6215648902 a AV0Z20710524, a nadačného príspevku č. 05/2007 poskytnutého nadácii Drevo pre život.

Jiří Bláha je pracovníkom ÚTAM AV ČR, v. v. i. Centrum ARCHISS v Telči.
Veronika Hunková je doktorandkou v Ústave základného spracovania dreva MZLU v Brne.
Michal Kloiber je pracovníkom ÚTAM AV ČR, v. v. i. Centrum ARCHISS v Telči a pôsobí v Ústave náuky o dreve MZLU v Brne.