Železniční most na Zlíchově
Městský okruh Zlíchov - Radlická,
SO 06-04 Železniční most v km 1,847 trati Praha - Plzeň

1. Úvod

Źelezniční most v km 1,847trati Praha - Plzeň je neobvyklá a zajímavá železobetonová šikmá mostní konstrukce, která byla postavena během roku 2000 v rámci městského okruhu Zlíchov - Radlická. Čtyřkolejná železniční trať překračuje městskou rychlostní komunikaci po mostě o dvou polích. Most se prakticky celý nachází pod zemí, má neobvyklý půdorysný tvar přizpůsobený směrovému řešení překračované komunikace a je v České republice první mostní konstrukcí s aplikací moderní progresivní technologie samozhutnitelného betonu.

Trať na mostě je v přímé, komunikace pod mostem je ve směrovém oblouku a v konkávním výškovém oblouku. Vzhledem k šířce komunikace a směrovému oblouku s klotoidickou přechodnicí má každá opěra podstatně rozdílný tvar a půdorysné zakřivení.

2. Popis objektu

Konstrukce mostu je tvořena uzavřeným dvojitým rámem s pohyblivým uložením mostovky nad střední podporou. Půdorys objektu připomíná nepravidelný dvojitý sférický lichoběžník.

Kolmá světlost obou polí je 13,60 m, šikmá světlost polí je na vltavské straně 23,10 m a 27,08 m na radlické straně potom 21,61 a 22,18 m. Vzdálenost líců krajních opěr je na radlické straně 45,23 m, na vltavské straně však již 51,8 m (rozdíl 6,57 m při šířce desky mostovky 18,10 m . Z uvedených rozměrů je patrná značná půdorysná nepravidelnost a velká šikmost (levá šikmost) mostní konstrukce. Mostovka je v 2% spádu ve směru os kolejí a její tloušťka se pohybuje od 1,23 m do 1,8 m, započteme-li zesílení desky náběhy, tak největší tloušťku dostáváme nad osou střední podpěry a to 2,4 m. Tloušťka opěr je 1,2 m, tloušťka střední podporující stěny 0,9 m. Tloušťka základové desky je konstantní 1,0 m. Deska mostovky s krajními opěrami vytváří rámové rohy, nad střední stěnou je uložena na 12-ti elastomerových všesměrně pohyblivých ložiskách.

Rámová koncepce byla zvolena z důvodu nutné celoobvodové izolace proti podzemní vodě, jejíž úroveň je ovlivňována hladinou řeky Vltavy. Stoletá voda dosahuje téměř do úrovně spodní hrany mostovky.

3. Statický model, zatížení

Pro statický výpočet byl zvolen prostorový statický model dle navrhovaného tvaru konstrukce a podle geologického průzkumu namodelováno proměnlivé podloží mostu (v podloží byly zjištěny štěrkopískové naplaveniny vystřídané skalními vrstvami vystupujícími nad úroveň základové spáry). Programem Ida-nexis byly potom pro 80 zatěžovacích stavů řešeny extrémní hodnoty vnitřních sil v jednotlivých průřezech. Značný počet zatěžovacích stavů vyplynul zejména z kombinací pohyblivého zatížení umístěného v osách čtyř kolejí na mostě a střídavě v jednom nebo druhém poli a s kombinacemi zatížení od oteplení nebo ochlazení konstrukce. Ve výpočtu bylo uvažováno s pohyblivým zatížením vlakem T, oteplením na 30^o C a s ochlazením na - 20^o C.

Vzhledem k velké šikmosti a nepravidelnosti tvarů se nosná konstrukce ve vodorovné rovině otáčela nad střední stěnou a tato stěna (při rámovém uspořádání) přebírala extrémní hodnoty zatížení. Nežádoucí extrémy vnitřních sil byly odstraněny umožněním pohybu nosné konstrukce pomocí elastomerových všesměrně pohyblivých ložisek.

4. Izolace

Náročné hydrogeologické podmínky a oblast s extrémním výskytem bludných proudů kladly zvýšené nároky na izolaci spodní stavby. Byla zvolena dvouvrstvá sektorová izolace na bázi PVC, která umožňuje dodatečné utěsnění případných průsaků vody. Toto utěsnění by se provedlo přes systém trubiček, které jsou vyvedeny z každého izolačního sektoru a ukončeny v horních částech opěr v přístupných skříňkách o velikosti 0,3x0,4 m . Přes tyto vývody je možná i kontrola těsnosti celého systému a zjištění eventuelních závad dříve než se projeví na vlastní konstrukci stěn.

Na izolaci mostovky byl použit izolační systém z natavovaných asfaltových pásů s geotextilní ochrannou vrstvou. Veškerá srážková voda z mostovky je střechovitě svedena do příčných drenáží, které jsou v jednostranném 4% spádu a směrově sledují rub opěr a napojeny jsou do kanalizačních šachet a dále pak na odvodňovací kanalizační systém.

5. Výztuž

Mimořádně náročná a rozsáhlá konstrukce vyžadovala i mimořádné vyztužení včetně mimořádných požadavků na přesnost ukládání. Pro vyztužování byla použita výztuž řady 10 505 (R), která byla ukládána ve dvou navzájem kolmých směrech. Při každém povrchu v každém směru 2 vrstvy nosné ohybové výztuže Ć R32. V jedné vrstvě bylo navrženo vždy maximálně 6 nosných Ć/m. Ve většině průřezů bylo nutných 9Ć32/m anebo 12Ć32/m. Vzhledem k tloušťce jednotlivých prvků byla na vzdálenost cca 40-ti centimetrů ukládána výztuž i v mezilehlých vrstvách. Celkem bylo osazeno 156 km Ć32, 39 km Ć25, 68 km ostatních Ć, tj. celkem 1200 tun betonářské výztuže. Výztuž je vesměs ve všech průřezech plně využita.

6. Výstavba

Stavbu prováděl Metrostav a.s., divize 5. Výstavba mostu proběhla v pažené stavební jámě hluboké cca 10 m. Provoz na železnici byl přeložen na 3-kolejnou přeložku vedenou podél stavební jámy. Během výstavby bylo nutné neustále čerpat vodu ze studní, které byly vyvrtány podél pažení na západní a východní straně stavební jámy. Samohutnící beton byl použit pro betonáž opěr a mostovky. Betonáži horní desky byla věnována mimořádná pozornost a byly využity zkušenosti z betonáží opěr. Do desky bylo nutno uložit najednou celkem 1800 m3. Byly sestaveny různé varianty postupu betonáže od kontinuálního postupu betonáže celé desky najednou až po různé alternativy betonáže po vrstvách. Nedílnou součástí návrhu postupu betonáže bylo i sledování vývoje hydratačního tepla v masivní konstrukci. Výpočty byly prováděny specialisty na VUT Brno. Nejdříve byly vybetonovány náběhy, potom jádro desky o tloušťce cca 1,0 m a ve třetí fázi poslední vrstva, u které bylo nutné zajistit podélný 2% spád což je u samozhutnitelných betonů velmi náročné . Konzistence nejsvrchnější vrstvy byla upravena tak, aby při dokonalém probetonování horních vrstev výztuže byly možné vytvořit povrch betonu v požadovaném sklonu.

Betonáž doprovázela nepřízeň počasí neboť shodou okolností připadla na nejteplejší dny roku 2000. Mimořádné teploty okolního vzduchu 36-37^o komplikovaly jak dopravu na staveniště v autodomíchávačích, tak ukládání betonu a urychlovaly tuhnutí betonu. Nejvyšší naměřené teploty uvnitř desky dosahovaly 80^oC. Při ošetřování betonu bylo rozhodující včasné zakrytí povrchu betonu geotextilií a neustálé kropení povrchu betonu vodou.

I při takovéto nepřízni počasí byla dosažena dobrá kvalita betonu a nedestruktivními zkouškami byla po 4 dnech zjištěna pevnost betonu 30 MPa.

7. Závěr

Po vyhodnocení projektu a výstavby můžeme konstatovat, že i takovéto tvarově náročné masivní železobetonové konstrukce s velmi hustou výztuží lze spolehlivě vybetonovat ve velmi dobré kvalitě při využití moderních progresivních technologií.