Uhlíkové lamely na moste v Dolnom Kubíne

Most ponad rieku Orava v Dolnom Kubíne je súčasťou cesty I/70 zo Žiliny k poľským hraniciam. Bol postavený v roku 1949 a je konštruovaný ako dvojpoľový spojitý nosník s vnútorným parabolickým oblúkom. Rozpon polí je 2 × 46 metrov. Šírka nosníkov je 0,6 metra a výška v rozsahu od 2,3 do 3,8 metra.

Rozhodnutie o rekonštrukcii

Rozhodnutie o rekonštrukcii súviselo so zlým technickým stavom vyžadujúcim opravu predovšetkým hornej – nosnej časti mosta. Nosná konštrukcia vykazovala zníženie tuhosti a pevnosti v šmyku a strihu. Viditeľné boli pretvorenia geometrie mosta a hlavne trhliny v nosníkoch.

Cieľom rekonštrukcie bolo obnoviť maximálnu nosnosť mosta, posilniť spoľahlivosť a predĺžiť životnosť konštrukcie použitím spevňujúcich prvkov. Vzhľadom na zvyšujúce sa požiadavky dopravného zaťaženia ciest sa hlavný dôraz kládol na zvýšenie únosnosti oproti pôvodne projektovanej.

Progresívna technológia

Projektant – spoločnosť Geoconsult – sa rozhodol využiť technológiu spevňovania železobetónu uhlíkovými vláknami vo forme lepených lamiel. Ide o technológiu, ktorú na Slovensku od polovice deväťdesiatych rokov zavádzala spoločnosť Sika.

Použitý systém pozostáva z lamiel s hrúbkou 1,2 mm a šírkou od 50 mm do 100 mm. Tieto sa vytvárajú zlepením uhlíkových vláken v pozdĺžnom smere do tvaru lamely. Lamela je extrémne ľahká, ale zároveň disponuje vysokou pevnosťou v ťahu. Lamely sa lepia epoxidovým lepidlom na spevňovanú betónovú konštrukciu v ťahovej zóne.  Hlavná výhoda systému spočíva v jeho nízkej hmotnosti – asi 0,4 kg na bežný meter hotovej aplikácie. Nezaťažuje preto spevňovanú konštrukciu dodatočným priťažením, ako to je pri technológiách využívajúcich oceľové profily, alebo zvyšovaním prierezovej plochy železobetónu.

Obr. 3  Hydraulika znížila priehyb nosníkov vyvolaný únavou materiálu.	Obr. 5  Odtrhová skúška na reprofilovanom povrchu nosníka

Pre most v Dolnom Kubíne projektant použil lamely so šírkou 80 mm, hrúbkou 1,2 mm s modulom pružnosti Emin > 155 000 N/mm². Každý nosník bol spevnený tromi lamelami s individuálnou dĺžkou 46 metrov, umiestnenými na spodnom povrchu nosníka. Pred nalepením lamiel bola stredová časť mosta nadľahčená hydraulickým systémom. Takto sa vnieslo predpätie do konštrukcie a uhlíkové lamely sa mohli okamžite zapojiť do ťahového napätia. Pred lepením lamiel takisto bolo treba očistiť a reprofilovať poškodený spodný povrch nosníkov tak, aby odtrhová pevnosť kontaktnej plochy bola minimálne 1,5 MPa.

Obr. 6 Transport lamely s naneseným lepidlom vyžadoval koordináciu viacerých pracovníkov

Umiestnenie jednej lamely na nosník trvalo vrátane nanesenia lepidla približne 25 až 30 minút. Počet pracovníkov sa odvíjal od potreby transportu lamely s lepidlom – približne jeden pracovník na 3 metre lamely.

Technický dozor a poradenstvo projektu zabezpečovala dcérska firma koncernu – Sika Slovensko, spol. s r. o. Na priebeh prác sa za výrobcu a dodávateľa materiálu prišiel pozrieť jeden z aktívnych členov výskumného tímu, ktorý sa na vývoji materiálu vo firme Sika AG vo Švajčiarsku podieľal. Dĺžka lepenej lamely – 46 metrov je dodnes najdlhšou aplikáciou tohto systému v európskom merítku.

S odstupom času možno zhodnotiť fungovanie zrekonštruovaného mosta v podmienkach neustále sa zvyšujúceho dopravného zaťaženia ako bezproblémové a úspešné. Čas a príroda preverili rekonštrukciu dostatočne náročným spôsobom. Povodne v roku 2002, ako aj enormné zvýšenie dopravy smerom do Poľska zvláda dopravné teleso bez ujmy. Kvalitné zosilnenie konštrukcie sa docielilo pomocou komplexného systému sanačných hmôt – od reprofilačných mált cez trvalo elastické tesniace tmely až po ochranné nátery betónu.

Ing. Zuzana Ždanská
Foto: Sika Slovensko, spol. s r. o.

Autorka je technickým koordinátorom spoločnosti Sika Slovensko, spol. s r. o. Na uvedenej stavbe sa zúčastnila ako dozor a odborný konzultant.