Rekonstrukce mostu v Brně Chrlicích, km 8,172 trati Brno - PřerovIng. Jan Kůrka, ČD a.s., Správa dopravní cesty Brno Ing. Libor Hökl, FIRESTA - Fišer, rekonstrukce, stavby a.s. Projekt: SUDOP Brno spol.s r.o.; odpovědný projektant Ing. Jan Šedivý
Úvod Stavebním záměrem bylo odstranění havarijního stavu mostního objektu a zajištění bezpečnosti železničního provozu. Stavba je zajímavá rychlostí a rozsahem prací pro-vedených ve výluce železničního provozu, dále podchycením konstrukce mostu při vybourání nevyhovující klenby a také celkovým množstvím všech rekonstrukčních pra-cí. Výsledkem je obnovený most, jehož technické parametry vyhovují traťové třídě D4, traťové rychlosti 90 km/h a mostnímu průjezdnímu průjezdu MPP 2,5 R. Popis dosavadního stavu mostu Jednokolejný kamenný železniční most přes údolí Tuřanského potoka byl postaven roku 1868 a je součástí elektrifikované železniční tratě vedoucí z Brna hlavního nádraží do Přerova. Jedná se o most s průběžným kolejovým ložem o čtyřech otvorech, jehož nosné konstrukce tvoří čtyři polokruhové klenby o světlosti 9,48 m, které překonávají postupně silnici III. třídy z Chrlic do Tuřan, volný terén, Tuřanský potok a opět volný terén na přerovské straně. Nejvyšší světlá výška 11,4 m je nad hladinou potoka. Most ve své délce 62,5 m kopíruje přechodnici a pravý směrový oblouk o poloměru 530 m. Šířka mostu je 5,50 m a vzdálenost zábradlí od osy koleje v nejužším místě činí 2050 mm. Most byl navržen na zatížení platné v době jeho výstavby, tj. na hmotnost obvykle přepravovaných vozů. Třetí klenba mostu ve směru od Brna je betonová, ostatní jsou kamenné. Most až do roku 1945 sloužil svému účelu bez větších stavebních a udržovacích zásahů. V rámci osvobozovacích akcí na konci II. světové války byla klenba ve třetím otvoru z jedné třetiny poškozena a železniční trať na čas přerušena. V následujícím roce 1946 byla v místě třetí klenby postavena monolitická bet-nová klenba, která tvarově kopírovala původní klenbu kamennou. O způsobu zničení klenby ani o její opravě se do dnešní doby nedochovaly žádné dokumenty. Průtok vody v Tuřanském potoce závisí na intenzitě srážek na relativné malém území a jeho hodnota při padesátileté vodě je cca 5,0 m3/sec. Historie vzniku poruch Jedním z faktorů, který se s vysokou pravděpodobností stal iniciátorem vzniku mnoha poruch, byla destrukce třetí klenby v roce 1945. Další nemalý podíl na zhoršování stavu mostu mělo působení srážkové vody, proudění a kumulace podzemní vody především za rubem přerovské opěry a též působení mrazu. V roce 1989 byla na mostě zřízena bezstyková kolej a v rámci zajištění bezpečnosti provozu na bezstykové koleji bylo provedeno dosypání kolejového lože štěrkem. V roce 1995 byla dokončena elektrizace trati a s tím souvisel i nárůst intenzity přepravy a zatížení. V průběhu několika desetiletí docházelo k postupnému zvyšování nivelety koleje, dosypávání štěrku až nad úroveň říms, a tím i k přitížení mostu. Vývoj šířek trhlin ve 4.klenbě v [mm]
Další pozorovatelnou závadou podtrhující havarijní stav mostu, byl nevyhovující průjezdný průřez. Vzdálenost zábradlí od osy koleje neumožňovala bezpečný pohyb zaměstnanců ČD konajících dohlédací činnost na mostě a samotné litinové zábradlí se dvěma madly, na několika místech poškozené, nevyhovovalo platným normám. Kroky, které vedly k rozhodnutí pro rekonstrukci mostu Výsledky periodických podrobných prohlídek upozorňovaly na stále se zhoršující stav mostu, zejména zvětšování trhlin a rozvolňování zdiva v jejich okolí. V létě roku 1999 se přistoupilo k osazení sádrových terčů na trhliny v nejvíc postiženém místě, tj. ve čtvrté klenbě a navazující přerovské opěře, aby se potvrdilo nebo vyvrátilo podezření, že se trhliny neúměrně zvětšují. Podezření se potvrdilo, což dokumentuje i skutečnost, že některé sádrové terče vypadly i s okolním zdivem. Od roku 2001 probíhala kontrola sádrových terčů 1 x za měsíc. Protože vznikla potřeba přesnější diagnostiky, byly dále na most osazeny kovové měřící body, které umožňovaly měření šířky trhlin s přesností +/- 0,2 mm. Tato měření byla prováděna a vyhodnocována 1 x týdně. Tím vznikl detailní obraz o vzniku a rozvoji trhlin v čase. Výsledky pravidelného sledování měřících bodů a množství prasklých sádrových terčů dávaly jasné signály o pohybu zdiva mostu. Klenba byla v roce 2001 stažena táhly, aby se alespoň částečně zamezilo rozvoji trhlin. V roce 2002 byla svolána kontrolní prohlídka za účelem stanovení nezbytných kroků pro zajištění bezpečnosti provozu a definování požadavků na rekonstrukci. Na mostě byla vzápětí omezena traťová rychlost z 90 km/h na 50 km/h a o několik měsíců později až na 30 km/h. Ještě téhož roku bylo vyhlášeno výběrové řízení na zpracování přípravné dokumentace a následně dokumentace projektové. V rámci přípravných prací byl proveden inženýrsko-geologický průzkum a v roce 2003 proběhlo výběrové řízení na zhotovitele stavby. Výsledky stavebně technického diagnostického a IG průzkumu Cílem průzkumných prací v roce 2002 bylo stanovení únosnosti základové půdy, ověření celkového stavu konstrukce a posouzení příčin deformací pro následné zpracování projektové dokumentace. Z výše popsaného průzkumu vyplynuly následující návrhy a doporučení.
Projekt Výsledky průzkumu a měření mostu se staly podkladem pro zpracování přípravné i projektové dokumentace. Hlavním požadavkem investora bylo navržení optimální rekonstrukce mostu. Projekt musel zahrnovat i nezbytné úpravy traťové koleje v délce 668 m, zřízení oboustranného odvodnění pomocí trativodů za přerovskou opěrou mostu a nejnutnější úpravu trakčního vedení pro staveništní provoz v blízkosti trolejového vedení. V rámci přípravných prací byly navrženy úpravy a ochrana kabelových tras inženýrských sítí, jejichž největší koncentrace je u paty brněnské opěry mostu (plyn, voda kanalizace, telefonní vedení, elektrické vedení, napájení veřejného osvětlení). Poloha sítí zde koliduje s vrty pro injektáž. Stavební objekt sanace spodní stavby se týká především stabilizace podloží pod základy pilířů a opěr injektáží. Součástí tohoto stavebního objektu je i úprava koryta Tuřanského potoka. Samostatným stavebním objektem byla vlastní rekonstrukce mostu. Realizace se předpokládala částečně za provozu a částečně ve dvanáctitýdenní výluce. Po dobu rekonstrukčních prací se počítalo s částečnou uzavírkou silnice III. třídy v prvním otvoru mostu a úplné uzavření pěšího provozu ve druhém a čtvrtém otvoru. Pro rekonstrukční práce ve třetím otvoru projekt navrhoval zatrubnění Tuřanského potoka. V rámci přípravy staveniště se muselo navrhnout kácení vzrostlých stromů v blízkosti mostu, a to v nezbytně nutném množství pro provádění stavby. Náhradou za tyto dřeviny byla naplánována náhradní výsadba. Nový stav mostního objektu Práce na rekonstrukci mostu probíhaly v tomto časovém sledu:
Schematický půdorys objektu: Podchycení základů mikropilotami S ohledem na skladbu podloží byly navrženy plovoucí mikropiloty tvořené ocelovými trubkami pr. 89/10, zřizované do vrtů profilu 233 mm s minimální délkou vetknutí do podloží 6 metrů. V prostoru zdiva základů byly trubky mikropilot pro zvýšení soudržnosti opatřeny navařenými spirálami z hřebínkové betonářské oceli. Vrty mikropilot byly injektovány v celé délce a to v prostoru zeminového tělesa v podloží základů tlakem min. 2,0 MPa a v prostoru základů tlakem do 0,6 MPa. Injektáž spodní stavby Injektáž zdiva mostu byla provedena do vrtů pr. 42 mm a to v rozsahu celé plochy kamenného zdiva v rastru 60 x 60 cm na pilířích a opěrách a v rastru 90 x 90 cm na klenbách. Injektážní tlaky se pohybovaly v rozmezí 0,5 do max. 1,0 Mpa. Celkem bylo do konstrukce vyvrtáno řádově 2200 m injektážních vrtů a spotřebováno více než 100 tun cementu. Zajištění konstrukcí pro bourání klenby K4 V rámci stavby bylo nutno zbourat silně staticky narušenou klenbu K4. Před započetím bouracích prací PD předepisovala zajištění okolních částí mostní konstrukce. Některé zajišťovací práce probíhaly i v průběhu vlastních bouracích prací (bourání poprsních zdí). Bourání klenby K4 Bourání vlastní klenby K4 bylo zahájeno až po osazení všech prvků zabezpečení a to jak P3 tak přerovské opěry a probíhalo strojně ze země bouracím kladivem (délka ramena 9m). Železobetonová klenba K4 Vlastní konstrukce klenby byla navržena jako polokruhová o světlosti v patě 9,6 m. Tloušťka klenby ve vrcholu 600 mm, v patě 900 mm pro zajištění rovnoměrného namáhání do pilířů se shodným rozložením jako u původní kamenné konstrukce. Konstrukce klenby je monolitická železobetonová z betonu C25/30 stejně jako čelní zdi. Pro vyloučení statického spolupůsobení kleneb jsou čelní zdi cca ve třetinách střednice klenby a ve vrcholu rozděleny svislými dilatačními spárami. Ze stejného důvodu je rub klenby odseparován od výplňového betonu deskami z drcené gumy. Železobetonový žlab kolejového lože Po odbourání nevyhovující konstrukce stávajících říms byly propustné zásypy nad klenbami odtěženy a nahrazeny výplní z lehčeného betonu (KB 170). Na takto uprave-nou plochu byla zřízena spádová a roznášecí vrstva betonu s horním povrchem pro-vedeným ve sklonu nivelety koleje. Do čelních stěn kleneb byly osazeny svislé trny z betonářské oceli a byla vybetonována nová konstrukce kolejového žlabu jak nad klenbami tak nad opěrami. Pro bednění říms byly použity ocelové konzoly osazené na táhla, která byla předem zabetonována ve spádové vrstvě betonu. Odvodnění mostu Voda je podélnými a příčnými sklony svedena do dvou nově zřízených svislých nerezových odvodňovačů nad vrcholy kleneb K2 a K3. Z krajních polí mostu je voda odvedena podélným sklonem za ruby opěr, kde je zachycena příčným odvodněním z drenážních trubek a vyvedena jednostranně na svah zemního tělesa. Pod vyústěním příčných drenáží jsou zřízeny skluzy z betonových tvárnic. Izolace Nová izolace žlabu kolejového lože je provedena izolačními pásy firmy SIPLAST s.a. (systém Teranap 431 TP) a chráněna na vodorovných plochách cementovým potěrem tl. 50mm a na šikmých a svislých plochách vrstvou stříkaného betonu tl. 40mm. Ochranné vrstvy jsou vyztuženy ocelovou sítí. Zábradlí Zábradlí na mostě je z ocelových úhelníků se třemi madly. Sloupky zábradlí jsou (ne-tradičně pro stavby ČD) opatřeny kotevními deskami a uchyceny k římsám závitovými tyčemi, lepenými do předvrtaných děr. Nátěry Veškeré betonové konstrukce (včetně klenby K3 z roku 1946) jsou opatřeny sjednocujícím nátěrem "SIKAFloor 2530 W" v odstínu RAL 7032. Úpravy Tuřanského potoka Na závěr stavby bylo upraveno koryto Tuřanského potoka pod třetím otvorem v délce cca 20m. U pilíře P3 byla vybudována betonová nábřežní zeď (část, která byla vybetonována na začátku stavby sloužila současně jako startovací blok pro mikropiloty) a u pilíře P2 vystavěna gabionová nábřežní zídka. Celé koryto pak bylo zadlážděno kamennou dlažbou do betonu. Závěr Realizací stavby jsme získali nejen další opravený most, ale také cenné zkušenosti. Významným poznatkem pro podobné rekonstrukce je účelnost dlouhodobého sledování poruch na objektu a vypracování stavebně technického a IG průzkumu. Výsledky sledování a průzkumů sloužily jako podklad pro rozhodování a objektivizaci názorů na hodnocení aktuálního stavu, dále pomohly při odhadování dalšího možného vývoje sledovaných poruch a pochopitelně se také staly podkladem pro zpracování projektové dokumentace. Dnes si můžeme říci, že včasným rozhodnutím pro rekonstrukci mostu se zabránilo riziku havárie.
|
ISSN 1213-6395 | Tiráž | RSS | © 2000-2008 MOSTY.CZ, vyrobil: nexum Trilog |