Most přes Doubravu na úseku koridoru Kolín - Přelouč v km 336,950

Příspěvek pojednává o rekonstrukci mostního objektu přes řeku Doubravu na úseku koridoru mezi Kolínem a Přeloučí. Původní nosná konstrukce o čtyřech prostých polích ze zabetonovaných nosníků byla nahrazena novou spojitou spraženou konstrukcí typu beton-beton.

Úvod

V rámci modernizace trati Kolín – Přelouč byla rekonstruována mostní konstrukce přes řeku Doubravu. Stávající konstrukce o čtyřech polích ze zabetonovaných nosníků přemosťovala koryto řeky a inundační území a převáděla dvoukolejnou železniční trať na koridorové trati mezi Kolínem a Přeloučí.

Rozpětí konstrukce bylo 5,40+13,42+13,41+5,38 m, most byl kolmý. Volná výška nad hladinou Q100 byla 0,58 m. Opěry, křídla a pilíře byly z kamenného zdiva založeného na beraněných dřevěných pilotových roštech. Most byl vybudován v roce 1930.

Na základě výběrového řízení o dodávce stavebních prací, ve kterém zvítězila firma SSŽ a.s., došlo ke změně typu nosné konstrukce oproti PD ve stupni „projekt“. Návrh variantního řešení byl vyvolán nutností výrazně zkrátit délku nepřetržité výluky příslušné koleje pro provedení modernizace přilehlého traťového úseku.

Aby bylo možno dodržet termín 22 měsíců pro rekonstrukci celého úseku koridoru, byla maximálně přípustná délka výluky jedné koleje v žst. Záboří pouze 2 x 55 dní. S ohledem na koordinaci ostatních činností na stavbě (most leží ve zhlaví stanice) a zadanému termínu dokončení stavby zbývalo pro výstavbu vlastní mostní konstrukce pod jednou kolejí pouze 45 dní. Aby bylo možno konstrukci vybudovat v tomto krátkém termínu, bylo po projednání s ČD rozhodnuto o použití spřažené předpjaté betonové konstrukce složené z jednotlivých prefabrikovaných dílců namísto původně navržené konstrukce ze zabetonovaných nosníků. Dvě vnitřní pole původního mostu budou nahrazeny jediným a pilíř v řece zrušen.

Původně byla konstrukce navržena jako soustava tří prostých polí s kobercovými závěry nad vnitřními pilíři se šířkou 2,20 m. Před výstavbou nového mostu měla být provedena kompletní demolice staré konstrukce až do základů. Alternativní návrh předpokládá spojitou konstrukci, což umožňuje navrhnout vnitřní stěnové pilíře se šířkou 0,95 m s hydraulicky vhodně zaobleným zhlavím a vybudovat je v těsné blízkosti původních pilířů. Krajní opěry jsou podchyceny mikropilotami a zabudovány do nových rozšířených opěr.

Koncepce rekonstrukce mostu je založena na principu, že spodní stavba bude budována pod stávající konstrukcí za neomezeného provozu na trati. Po snesení původní konstrukce a spodní stavby se na úložné prahy opěr a provizorní podpory zřízené vedle nových pilířů osadí prefabrikované dílce a po vybetonování monolitických částí bude konstrukce dodatečně předepnuta.

Výhodou nového řešení je výrazné zkrácení doby výstavby, zmenšení rozsahu prací a zjednodušení založení celého mostu, odstranění vnitřních dilatací (konstrukce je spojitá) a použití vysokopevnostních betonů s minimálními nároky na údržbu a dlouhou životností.

Nová konstrukce je robustní a je vyrobena z vysokojakostního betonu C45/55-3a (zn.600) eventuelně C30/37-3b (zn.425), což zajišťuje dlouhodobou životnost konstrukce. Mezi další důležité přednosti konstrukce patří i vysoká tuhost spojité konstrukce, což vede k malým průhybům od nahodilého zatížení a celkově nižším nárokům na údržbu oproti průvodní konstrukci ze zabetonovaných nosníků.

V novém řešení je plně respektován lichoběžníkový tvar koryta i v prostoru pod mostem a přirozeně tak navazuje na koryto před a za mostem. Průtočná kapacita mostního otvoru je zachována v plném rozsahu. Opěry jsou navrženy se šikmými svahovými křídly, která zajistí lepší usměrnění vodního proudu do mostního otvoru, než křídla rovnoběžná. Je dodržen požadavek ČSN 736201, aby spodní hrana konstrukce byla min. 500 mm nad hladinou Q100.

Popis konstrukce mostu

Rekonstrukce opěr spočívá ve vybudování nových částí opěr a šikmých svahových křídel u obou opěr. Nové opěry rozšiřují a zpevní původní kamenné opěry mostu. Před lícem původních opěr je navržen dřík nové opěry s předsazeným základem, do boků pak masivní část odpovídající tloušťce původní opěry a přibetonovaného dříku. Původní opěry tak jsou zabudovány do opěr nových. Základ předsazených dříků a přední části rozšíření opěr je podporován sloupy tryskové injektáže ø 1.4 m délky 5-6,0 m. Původní opěry budou zesíleny a společně se zadní části rozšíření opěr budou podporovány řadami mikropilot. Základy opěr jsou zapuštěny pod úrovní terénu a dříky mají výšku ~ 2,8 m. V ose mostů jsou ve dřících opěr zřízeny tzv. jalové spáry do výšky 2,0 m, které umožní smrštění dlouhého betonážního celku na starším betonu základu bez vzniku větších smršťovacích trhlin. Rohy opěr jsou zaobleny R = 475 mm stejně jako zhlaví dříků pilířů. Opěra vybudována společná pro oba mosty bez dilatační spáry. I. fáze výstavby opěr bylazakončena pracovní spárou mezi dříkem a úložným prahem s vyčnívající výztuží do prahu. Tato část výstavby probíhala za plného provozu na obou polovinách mostu. Pouze mikropiloty zpevňující původní opěry byly provedeny v krátkodobých výlukách. Založení křídel a jejich základy byly vybudovány současně se shodnými částmi opěr.

Po zřízení záporové stěny mezi kolejemi a snesení původní konstrukce první poloviny mostu a bylo možno provést demolici horní části původních opěr. Opěry byly odbourány až do úrovně spodního povrchu nového úložného prahu. Nové úložné prahy, závěrné zdi a zavěšená křídla s římsami jsou navrženy z betonu C30/37-3b. Krátká zavěšená rovnoběžná křídla jsou doplněna šikmými svahovými křídly založenými na sloupech tryskových injektáží v přední řadě a mikropilotách v zadní řadě. Nové pilíře jsou vybudovány vedle stávajících pilířů směrem ke korytu Doubravy. Vedle původního pilíře byly postupně nasypány hrázky z nepropustného materiálu, z jejichž povrchu proběhlo zpevnění podloží pod základy budoucích pilířů sloupy tryskové injektáže. Krajní sloupy byly zřízeny až k povrchu nasypané hrázky a tvořily tak stěnu jímky. Základ původních pilířů mostu byl v průběhu výstavby stabilizován pomocí zemních kotev, aby nedošlo po otevření základové jámy k posunu původního pilíře provozovaného mostu.

Základy a dříky nových pilířů jsou navrženy z betonu C30/37-2bb. Základy jsou zapuštěny pod úrovní terénu a dříky mají výšku ~ 3,6 m. Konce stěn pilířů jsou hydraulicky zaobleny R = 475 mm. Zaoblené konce byly betonovány do bednění z nehoblovaných prken, aby byl vytvořen drsný členěný povrch, zbylá část stěny směrem do polí mostu byla bedněna velkoplošnými deskami. Nové úložné prahy jsou navrženy z betonu C30/37-2bb.

Části konstrukce ve styku se zeminou jsou proti zemní vlhkosti chráněny nátěry ALP+2xALN, rubová část opěr a závěrných zídek a svahových křídel pak natavovací pásovou izolací s výztužnou tkaninou z polyesteru s ochrannou geotextilií.

Nosná konstrukce

Nosná konstrukce je navržena jako betonová dodatečně předpjatá s využitím prafabrikovaných dílců zmonolitněných na místě. Nosná konstrukce je kolmá a je navržena jako spojitá pro přenášení ostatního stálého a nahodilého zatížení. Má tři pole o rozpětích 8,00+20,90+8,00 m. Konstrukce je uložena na hrncová ložiska. V krajních polích je konstrukce tvořena pod každou kolejí samostatnou deskou sestávající v příčném řezu ze tří nebo čtyř prefabrikovaných dílců. Dílce mají šířku 2390 až 3000mm, výška dílců je 600 mm. Ve vnitřním poli je konstrukce tvořena pod každou kolejí 4 nebo 5 ks nosníků T93 spřažených železobetonovou deskou. Nosníky mají výšku 1000 mm, šířka žebra je 600
mm a šířka v místě konzol od 1625 do 1930 mm.

Mezi samostatnými konstrukcemi je navržena těsněná podélná dilatační spára. Nosná konstrukce je navržena na zatěžovací vlak ČSD-T dle ČSN 736203/86. Konstrukce je posouzena i pro případný posun osy koleje ± 100 mm od teoretické osy koleje a je navržena dle teorie dovolených namáhání v souladu s ČSN 736207 „Navrhování mostních konstrukcí z předpjatého betonu“.

Dílce jsou na stavbě spojeny do jediného celku zabetonováním vnitřních příčníků nad pilíři, spřahující desky ve středním poli a 500 mm širokých podélných spojů mezi deskami v krajních polích. Konstrukce je po předepnutí doplněna koncovými příčníky, z nichž jeden ve směru na Prahu slouží pro zakotvení dilatace.

Součástí krajních prefabrikátů je i římsa, která je rozdilatována příčnými spárami na krátké úseky, aby nedocházelo ke spolupůsobení římsy s nosnou konstrukcí. Ve středním poli je římsa monolitická betonovaná po betonáži spřahující desky.

Nosníky T93

Jedná se o jednodílné, dodatečně předpínané nosníky betonované vcelku. České dráhy, divize dopravní cesty vydalo dne 12.12.1995 stanovisko č.j. 1432/1995 k využití nosníků SSŽ-T93 pro nosné konstrukce železničních mostů. V souvislosti s tratěmi ČD byly nosníky T93 použity při rekonstrukcích nebo novostavbách drážních mostů např. SO 18-19-02 přes Kyjovku na traťovém úseku Lužice Hodonín, most SO 1-203 nadjezd na železniční trati Kralupy nad Vltavou - Velvary v km 8,359, most SO 8-19-03 Doubravice na traťovém úseku Rájec – Jestřábí – Skalice n. Svitavou a dalších a množství dalších nadjezdů přes tratě ČD, především na nově rekonstruovaných koridorových tratí ČD.

Nosníky jsou vyráběny dle certifikátu výrobku č. 01-920 vydaném státní zkušebnou TAZÚS Praha. Jsou vyráběny individuálně pro každý objekt podle samostatně zpracované realizační dokumentace v souladu se vzorovým projektem a technologickými pravidly, které zpracovaly SSŽ Praha. Nosníky jsou betonovány do ocelové formy. Pro výrobu nosníků je použit beton C 45/55 - 3a (zn. 600), ocel 10505 (R) a jako předpínací systém je použit systém DSI Dywidag a ocel St 1570/1770 s velmi nízkou relaxací.

Deskové prefabrikáty

Jedná se o dodatečně předpínané deskové dílce. Prefabrikáty byly betonovány do individuálních forem. Do formy jsou v místech ložisek zabetonovány ocelové kotevní desky s trny, přes které je dílec uložen na ložiska na opěrách.

Pro výrobu desek je použit beton C 45/55 - 3a (zn. 600), římsy jsou z betonu C 30/37 3b (zn. 425), ocel 10505 (R) a jako předpínací systém je použit systém DSI Dywidag a ocel St 1570/1770 s velmi nízkou relaxací. Do desek jsou osazeny kabelové kanálky a kotvy předpínacího systému pro kabely spojitosti a přídavné kabely nad vnitřními podporami. Tyto kabely se osazovaly a napínaly až na stavbě.

Postup montáže

Nejprve byly osazeny na pomocné podpory nosníky T93. Montáž desek byla provedena až po namontování nosníků středního pole. Po ukončení montáže byly vyarmovány podélné petlicové spoje, vnitřní příčníky a spřahující deska včetně propojení kabelových kanálků a provlečení předpínací výztuže.

V konstrukci je celkem 4+5 kabelů spojitosti z 19 lan. Kabely procházejí deskovými prefabrikáty krajních polí a žebry nosníků T93 ve středním poli a byly napínány oboustranně. Dále jsou v konstrukci přídavné kabely nad vnitřními podporami (celkem 7+9 v prvním poli a 6+7 ve třetím poli). Kabely jsou kotveny v koncových čelech krajních polí a procházejí přes vnitřní podpory do středního pole, kde jsou cca v 1/4 rozpětí zakotveny ve spřahující desce v tlačené zóně pomocí koštětové kotvy. Kabely jsou navrženy ze 6 lan.

Konstrukce je nejprve předepnuta oboustranně kabely spojitosti ve stáří, kdy pevnost betonu desky a příčníků dosáhne min.70% výsledné krychelné pevnosti 42.5 MPa, tj. 30 MPa. Při dosažení pevnosti min.80% výsledné krychelné pevnosti 42.5 MPa, tj. 34 MPa, byly jako druhé napnuty přídavné kabely. Po předepnutí byly zainjektovány kabelové kanálky. Následně byly zabetonovány koncové příčníky včetně dilatace nad opěrou č. 4. Příčníky jsou z betonu C 30/37 – 3b (zn. 425), ocel 10505 (R).

Mostní vybavení

Ložiska

Mostní konstrukce je uložena na hrncová ve standardním uspořádání. Na pilíři č.2 jsou ložiska pevná a na ostatních pilířích ložiska podélně a všesměrně posuvná.

Izolace

Izolace na nosné konstrukci je navržena ve dvou úrovních. Aby bylo vyloučeno prosakování vody pracovními spárami mezi prefabrikovanými dílci a monolitickou dobetonávkou, byly tyto spáry překryty nejprve stěrkovou polyuretanovou izolací, která byla kladena do připraveného vybrání hloubky 5 mm. Na takto připravenou konstrukci byly rozprostřeny a lokálně nataveny asfaltové izolační pásy s integrovanou ochranou „BRABANT“ od firmy SIPLAST. V horní části římsy pod ozubem římsy byla izolace připevněna přítlačným ocelovým metalizovaným páskem k římse.

Dilatační spára mezi mostními konstrukcemi byla překryta nataveným pásem Brabant Joint s pryžovým dilatačním profilem Cordon Neodyl, který byl zapuštěn do kapsy vzniklé okosením desek. Tento profil byl překryt pásem Brabant Joint.

Dilatační závěry, odvodnění, zábradlí

Nad opěrou č. 4 nosné konstrukce jsou navrženy povrchové dilatační závěry MAGEBA RS pro posun ± 40 mm. Dilatační závěry jsou v římsách zvednuty až k vybrání pod horním povrchem římsy. Těsnící gumový profil dilatačních závěrů je zakryt polypropylenovou deskou proti vnikání štěrku do mezery mezi F-profily.

Nosná konstrukce je odvodněna vytvořením spádu v desce mostovky. Deska včetně dobetonování je rozčleněna po max. 5,2 m na obdélníkové části, které jsou vyspádovány ke svému středu, kde je v desce zapuštěn atypický nerezový odvodňovač. Spád desky je vždy min. 2%. Mostní zábradlí je ocelové svařované z otevřených profilů.

Úpravy okolí mostu

Po dokončení demolice původních břehových pilířů do potřebné úrovně byla provedena oprava původního odláždění dna koryta Doubravy těžkým kamenným záhozem. Byly odstraněny zbytky nasypaných hrázek v korytě. Vedle sloupů tryskových injektáží byly zřízeny těžké záhozové patky z kamenů velikosti min. 300 mm a hmotnosti min. 80 kg, které tvoří základ pro šikmou část odláždění koryta. Na březích řeky a pod krajními poli mostu je provedena kamenná dlažba do betonového lože. Dlažba v krajních polích mostu bude je vyspádována 2 % tak, aby voda stékala od opěry směrem k pilíři. Za křídly jsou zřízeny skluzy ze žlabovek šíře 250 mm, do kterých je zaústěna drenáž za opěrami.

Využití konstrukcí z prefabrikovaných dílců

Používání prefabrikace v mostních stavbách bylo po roce 1990 plošně odmítáno, zejména pro závady, které se na těchto typech konstrukcí hromadně vyskytovaly. Vzniklé závady byly způsobeny především konstrukčním řešením, které bylo poplatné době vzniku, kdy byla preferována prefabrikace a unifikace tzv. „za každou cenu“ a dále použitím nevhodných materiálů nebo materiálů s nízkou životností. Existují však racionální důvody, které jasně ukazují, že použití moderních prefabrikovaných konstrukcí je plně oprávněné a to jak z hlediska ekonomického, tak i funkčního a estetického.

Nové typy prefabrikovaných konstrukcí je výhodné používat u konstrukcí s velmi krátkou lhůtou výstavby nebo konstrukcí nad provozovanými komunikacemi či tratěmi, kde je obtížné zajistit výstavbu pomocných skruží pro monolitické konstrukce.

Důležitou zásadou moderních prefabrikovaných konstrukcí je, že tvar konstrukce a výztuž je vždy optimalizována dle statického výpočtu konkrétního objektu. Konstrukce je vždy maximálně přizpůsobena místním podmínkám. To je samozřejmě výhodou při rekonstrukcích, kdy je třeba nahrazovat původní nosné konstrukce a nové nosné prvky přizpůsobovat původní spodní stavbě jak šířkově, tak i svoji délkou.

Při výstavbě je nutno se vyvarovat používání nepřiměřeně tenkých zmonolitňujících spár, při jejichž betonáži nelze zajistit dokonalé zpracování betonové směsi nebo používat spřažené konstrukce s monolitickou deskou mostovky. Tyto úpravy spolu s moderním a spolehlivým předpínacím a hydroizolačním systémem umožní odstranit zásadní závady, které dříve vznikaly na prefabrikovaných mostech. Dále tento postup odstraní nutnost zřizovat nad vnitřními podporami dilatační spáry, které jsou i při maximální péči potencionálním zdrojem rozhodujících poruch u mostních konstrukcí.

Díky dobrému řemeslnému zpracování prefabrikovaných dílců a při patřičné péči návrhu spodní stavby působí prefabrikované konstrukce příznivým dojmem. Důležitým aspektem je také ekonomické hledisko, neboť tyto konstrukce mají příznivou spotřebu materiálu a rychlou výstavbu, a tím jsou i cenově zajímavé.

Ing. Němec, Pontex s.r.o., 244462243,nemec@pontex.cz
Ing. Komanec, Pontex s.r.o., 244462235, jkm@pontex.cz
Ing. Klimeš, SSŽ, a.s., závod Řevnice, 241724246/102, klimesp@ssz.cz
 

zpět na seznam