Oprava mostu v km 9,888 trati Hranice - Vsetín, 1. část

obr. 1	Fotogalerie...

Jednalo se o úplnou přestavbu dvoukolejného železničního mostu na trati Hranice –
Vsetín. Přestavba byla zaměřena na minimalizaci výluk za použití předem
vybetonovaných železobetonových konstrukcí a jejich následnému příčnému zásunu
do otvoru. Součástí řešení je rovněž řešení styku podélné pracovní spáry mezi oběma
konstrukcemi.
Územní podmínky
Most je situován na dvoukolejné železniční trati Hranice na Moravě - Vsetín,
v definičním úseku Černotín – Špičky. Železniční trať se v tomto mezistaničním úseku
vine údolím řeky Bečvy. Řeka je vzdálena od mostu cca 100m jižním směrem. Most
převádí koleje č.1 a č.2 přes občasnou svodnou linii. Železniční těleso je vedeno
v náspu. Vzhledem k tomu že se jedná o záplavové území, slouží most při záplavách
také k vyrovnávání hladin vody na obou stranách železničního náspu (nedojde
k protržení násypového tělesa). Vzhledem k tomu, že trať je v tomto úseku vysoce
frekventovaná byli výluky provozu sníženy na minimum.
Původní stav
Nosnou konstrukci mostu tvoří ŽB-deska se zabetonovanou tuhou výztuží. Tuhou
výztuž zde v tomto případě pravděpodobně tvoří válcované I-nosníky. Mostovka má
délku 3820mm a šířku 8500mm. Mostovka je uložena na ŽB-úložných prazích. Spodní
stavba je masivní tížná. Tvoří ji dvě betonové opěry. Na opěry navazují svahová křídla.
Opěry mají tloušťku 1,450m, délku 6,900m a max. výšku 3,000. Beton opěr i křídel je
staticky narušen a lokálně porostlý mechem. U dna jsou opěry i křídla silně porušena
vymíláním. V konstrukci jsou masivní trhliny. Spodní stavba je narušována jak
přívalovou a stojatou (při zvýšené hladině řeky Bečvy) vodou, tak i vodou protékající
skrz neizolované základy stavby. Z těchto důvodů byl most navržen na celkovou
přestavbu.
Celková koncepce opravy mostu
Vzhledem k velkému zatížení železniční trati v tomto úseku byly omezeny výluky
v jednotlivých kolejích na minimum. Rozměry mostu umožnily příčný zásun předem
vybetonovaných rámů bez pomoci speciálních přípravků. Z tohoto důvodu bylo
od počátku opravy mostu přistoupeno tak, že nejprve byly vybudovány po obou
stranách kolejí železobetonové tubusy (uzavřený rám) včetně celoplošné izolace
na rubu konstrukce. Tuto přípravu bylo možné provést za plného provozu na železniční
trati. Před zásunem byl provoz převeden na kolej č. 1 a provedena demolice nosné
konstrukce mostu. Původní opěry zde zůstaly a byly pouze ubourány cca o 300 mm
tak, aby zde bylo možné zasunout novou nosnou konstrukci. Po zásunu tubusu
do otvoru byly provedeny přechodové oblasti a vybudován železniční svršek v koleji
č. 2. Stejně tak bylo postupováno při zásunu nosné konstrukce pod kolej č. 1. Celková
doba nutná pro demolici , zásun a zprovoznění jedné koleje činila 5 dnů.
Při tomto postupu byly využity stávající opěry jako ztracené bednění a nebylo tedy
nutné otevírat tak velkou stavební jámu pro jejich demolici. Do otvoru tak byla zasunuta
kompletní nosná konstrukce mostu bez nutnosti dalších úprav.
Řešení spáry na styku monolitických rámů mostu
Neméně důležitou částí této mostní konstrukce byl detail spáry v místě styku obou
monolitických železobetonových rámů. I když se v principu jedná o pracovní spáru,
bylo k návrhu i realizaci přistoupeno tak, jako by se jednalo o spáru dilatační.
To vyžadovalo, aby výplň spáry byla schopna přenášet veškeré pohyby, které by mohly
způsobit účinky vyvozené např. dotvarováním konstrukce, povětrnostními podmínkami
nebo zatížením od dopravy. Důležitým požadavkem na výplň spáry byla schopnost
trvalého utěsnění tohoto detailu takovým materiálem, který bude schopen odolávat
i mínusovým teplotám.
Vzhledem k tomu, že vodotěsná izolace byla u objektu řešena standardním způsobem,
tj. asfaltovými pásy s tvrdou ochranou izolace na mostovce, bylo potřeba vyřešit,
jak těsnost spáry po celém jejím obvodu zajistit. Jelikož se mělo provést pouze
částečné odbourání stávajících opěr, zbylo by po zasunutí rámů na jejich místo mezi
původní a novou konstrukcí prostor o šířce cca 100 mm. To v zásadě znemožňovalo
provedení napojení vodotěsné izolace v místě spáry na rubu objektu.
Řešení dodatečného utěsnění styčné spáry bylo zadáno společnosti Minova Bohemia
s.r.o., která navrhla systém sendvičové výplně. Tato výplň byla vyvinuta pro sanace
netěsných dilatačních spár konstrukcí pozemního stavitelství a dopravních staveb.
Utěsňující sendvičová výplň sestává ze tří částí:
1. uzavírací tmel spáry na vnitřním líci konstrukce – trvale pružný tmel CarboLan,
2. pomocná (montážní) výplň spáry – těsnicí provazec z pěnového polyetylénu,
3. utěsňující výplň spáry – injekční metakrylátový gel CarboCryl Wv Plus.
Bylo potřeba „pouze“ vyřešit, jak sendvičovou výplň aplikovat. Její hlavní součástí
je metakrylátový gel CarboCryl Wv Plus, který se aplikuje injektáží. U sanovaných
dilatačních spár se gel injektuje přes pakry osazené do vývrtů v betonové konstrukci.
U nově budované konstrukce však tento způsob nebyl přijatelný. Proto se pro zaplnění
spáry použila technologie, která je známá z výstavby monolitických betonových
konstrukcí podzemních částí budov (např. podzemních garáží). Jedná se o tzv. injekční
hadice, které se osazují do pracovních spár konstrukce ve fázi její výstavby a používají
se jako pojistný systém v případě průsaků. Jejich velkou výhodou je, že umožňují
pozdější utěsnění spáry bez nutnosti provádění vývrtů do konstrukce, přičemž délka
injektovaného úseku může být až 15 m.Rozvody injekčních hadic byly instalovány jednak do vlastní spáry, aby mohla být
vyplněna metakrylátovým gelem a jednak na rubové straně monolitických rámů. Tyto
rozvody byly vedeny podél spáry a plní funkci pojistného systému pro případ, že by
v místě dilatační spáry došlo někdy v budoucnosti k průsakům.
Po osazení rozvodů hadic byly postupně oba rámy zasunuty na určené místo
a provedlo se zabetonování prostoru, který vznikl pod a po stranách ustavené
konstrukce. Vodotěsná izolace na mostovce byla v místě spáry napojena a byla
aplikována tvrdá ochrana izolace. Následně bylo provedeno uzavření spáry na jejím
vnitřním líci trvale pružným tmelem CarboLan a do vzniklého prostoru byl nainjektován
metakrylátový gel CarboCryl Wv Plus. Rozvod injekčních hadic ve spáře zajistil,
že spára byla zcela zaplněna metakrylátovým gelem, který zajišťuje těsnost tohoto
detailu.
Pro aplikaci sendvičové výplně CarboLan/CarboCryl Wv Plus hovořily její mechanické
parametry, které byly odzkoušeny v laboratořích MFPA Leipzig v roce 2002
s doporučujícím výsledkem pro aplikace v praxi. Bylo vyhodnoceno, že výplň zůstává
plně funkční i při maximálním protažení až o 40 % původní šířky spáry za současného
zatížení tlakem, který odpovídá vodnímu sloupci 8 m. Jak bylo dále naměřeno, výplň
je schopna odolat 100 zmrazovacím cyklům (-30 °C/+23 °C) při uložení v prostředí
s koncentrací soli až 0,5 %.
Postup výstavby mostu
1. etapa
Nejprve byly provedeny přípravné práce (příjezdové cesty, odhumusování terénu,
vytyčení. Vytvoření podkladní vrstvy ze štěrku tloušťky 800 mm, usazení bednění
a výztuže a kolejnice S49 pro zavážecí desku tloušťky 350 mm. Zavážecí deska
přesahuje půdorys mostu o 4,5 m na každé straně. Na kolejnicích zavážecí desky byly
vybetonovány po obou stranách násypového tělesa trati železobetonové tubusy.
Tubusy byly opatřeny na rubu rámu celoplošnou izolací z natavovaných pásů.
Následně byly na konstrukci osazeny prvky pro zatěsnění pracovní spáry.

Obr. 1 Rozvod hadic ve spáře

Obr. 2 Rozvod pojistných hadic na rubu konstrukce

Obr. 3 Detail sendvičové výplně dilatační spáry
1 – trvale pružný tmel CarboLan
2 – těsnicí provazec z pěnového polyetylénu
3 – rozvod injekčních hadic
4 – utěsňující výplň gelem CarboCryl Wv Plus

Obr. 4 Vyplnění spáry mezi rámy injektáží metakrylátovým gelem CarboCryl Wv Plus