Mosty na bratislavském obchvatu budou z prefabrikátů

Záměrem projektu dálnice D4 a rychlostní silnice R7 je vybudování jižní části nultého obchvatu Bratislavy a části jižní sítě rychlostních silnic spojujících západ a východ Slovenska. Dálnice D4 a rychlostní silnice R7 o celkové délce více než 59 km budou sloužit jako vnější obchvat hlavního města. Projekt zahrnuje výstavbu 14 křižovatek a 122 mostních konstrukcí včetně nového mostu nad řekou Dunaj a viaduktu na úrovni podniku Slovnaft.

Zadavatel, Ministerstvo dopravy a výstavby Slovenské republiky, podepsalo v květnu 2016 s koncesionářem projektu společností Zero Bypass Limited koncesi na výstavbu a provoz jižní části dálničního obchvatu Bratislavy. Výstavba projektu D4R7 výrazně pomůže i lokální dopravní obsluze dotčeného území a odlehčí okolním obcím a stávající silniční síti. 

Projektování a výstavba 27 km dlouhé dálnice D4 a 32 km dlouhé rychlostní silnice R7 byly svěřeny konsorciu D4R7 Construction, s. r. o., které tvoří společnosti Ferrovial Agroman a rakouská společnost Porr. 

Zero Bypass Limited tvoří společnost Cintra, což je dceřiná společnost stavební firmy Ferrovial, specializující se na PPP projekty, spravující 27 koncesí v celkové délce téměř 2 000 km dálnic, dále finanční skupina Macquarie Capital z Austrálie, která se v posledních pěti letech podílela na PPP projektech s objemem 30 mld eur, a v regionu již více známá a na českém a slovenském trhu působící rakouská stavební firma Porr.

Příprava na projekt

Firma ABM Group se již několik desítek let specializuje na prefabrikované mostní objekty. V domácím teritoriu na Britských ostrovech jde o kompletní portfolio různých mostních prefabrikátů zahrnující například i předepnuté nosníky typu W délek 45 m a váhy přes 80 t. Z tohoto trhu má firma také četné zkušenosti s projekty PPP, případně projekty typu „vyprojektuj a postav“, tedy s projekty řídící se dokumentem Žlutý FIDIC. 

V roce 2010 participovala skupina ABM na prvním PPP projektu v bývalém Československu, a to na Slovensku na rychlostní silnici R1 kolem Nitry. První diskuse zástupců firmy ABM se zástupci potencionálních koncesionářů započaly někdy v polovině roku 2015. 

Ze zadávací dokumentace téměř osmdesáti mostních objektů bylo zkušeným týmem přípravářů firmy ABM Mosty, s. r. o., a anglických kolegů z ABM Precast Solution Ltd. vybráno k dalšímu variantnímu řešení pomocí prefabrikovaných přesypaných kleneb a rámů zhruba dvacet objektů. 

Tyto varianty byly rozkresleny, naceněny a nabídky zaslány těm sdružením, která měla o daná variantní řešení zájem. Sdružení vybraná k podání nabídky byla celkem čtyři a byla zastoupena místními firmami Eurovia, Strabag, Hochtief a Porr.

Hlavní nabídky konsorcií se odevzdávaly v prosinci 2015. Koncesionář Zero Bypass předložil cenu 997 mil. eur, dobu výstavby 51 měsíců a roční splátku 57 mil. eur, která byla v únoru 2016 vyhodnocena jako nejvýhodnější.

Průběh dialogu s vítězným koncesionářem

V květnu 2016 byla podepsána smlouva mezi Ministerstvem dopravy a výstavby Slovenské republiky a vítězným konsorciem Zero Bypass Limited. ABM absolvovalo několik letních schůzek se zástupci firmy Porr ve Vídni i v Bratislavě, kde byly diskutovány návrhy až pro 36 mostních objektů včetně možnosti nasazení mostařského know-how ABM z Britských ostrovů s využitím prefabrikovaných nosníků typu W a U zabudovaných jako integrované mosty s ohledem na nulovou údržbu takové technologie, což je pro projekty PPP klíčovým faktorem.

Počet možností se však časem zredukoval na přibližně pět dálničních mostů a pět zelených mostů. Během podzimu 2016 se začal přípravný tým účelově zřízené realizační firmy konsorcium D4R7 Construction, s. r. o., postupně rozrůstat o projektanty a inženýry ze Španělska, kteří jsou přeci jen více nakloněni rychlé a bezrizikové výstavbě pomocí prefabrikace nežli jejich kolegové z Rakouska. 

Technická příprava a jednání probíhaly s přestávkami přibližně rok! Do finálního vyjednávání s ABM se nakonec dostalo pouze pět zelených mostů a v létě 2017 bylo konečně rozhodnuto, že budou zhotoveny jako prefabrikované.

Ani plech, ani monolit

Varianta vlnitého plechu byla zamítnuta koncesionářem od samého počátku z důvodu problematické životnosti a případných oprav tenkých plechů a také z důvodu rizik s nadměrnými deformacemi při zásypech těchto plechových konstrukcí. 

Monolitická varianta byla pravděpodobně zavrhnuta s ohledem na masivnost návrhu a tím i nutnosti hlubinného založení a také s ohledem na vyhodnocení možných rizik při výstavbě pro tuto pomalou metodu náročnou na koordinaci dodávek materiálu (panely pro skruž, přesuny samotného bednění, armatury a následně dodávky čerstvé betonové směsi) a také s ohledem na objem nutné pracovní síly v daném čase v porovnání s elegantní prefabrikovanou technologií. 

Zbytek mostních objektů byl navržen co nejjednodušeji, a to převážně ze systému sestávajícího z opěry z armované zeminy a úložného prahu osazeného vodorovnou konstrukcí z klasických prefabrikovaných předepnutých nosníků. Během podzimu 2017 probíhala komerční jednání, která byla završena v prosinci 2017 podpisem subdodavatelské smlouvy. 

Nezanedbatelnými faktory pro rozhodnutí objednatele důvěřovat a zadat zakázku firmě ABM Mosty byly jistě i skutečnosti, že sesterská firma ABM Precast Solutions Ltd. dodávala v nedávné minulosti prefabrikované nosníky pro firmu Ferrovial na zakázkách v Anglii a Skotsku a také plynulá znalost angličtiny celého týmu ABM. Na projekční činnost a přípravu výroby bylo vyčleněno sedm měsíců s tím, že zahájení výroby bylo naplánováno na polovinu září 2018.

Průběh projektování, výroby a montáže

Po podpisu smlouvy o dílo započalo ABM v lednu 2018 s pracemi na výrobně-technické dokumentaci v koordinaci s mezinárodním projekčním týmem generálního dodavatele. Prvním krokem je v podobných případech odsouhlasení si dokumentu nazvaného Zásady statického výpočtu (Basis of Design – BoD), kde se nastaví okrajové podmínky projektu, jako jsou zatížení na konstrukci a zvláštní zatížení jako např. náraz vozidla, délka objektu a křídel a podobně. 

Teprve po vzájemném odsouhlasení BoD bylo možno započít práce na statických výpočtech a následně na výkresech tvarů a výztuže prefabrikovaných dílců. Kompletní výrobní dokumentace byla předávána objednateli ke schválení postupně po objektech od července 2018. 

Se samotnou výrobou prefabrikátů se započalo začátkem října 2018 a v listopadu proběhlo zkušební sestavení jednoho prstence ve výrobně prefabrikátů z důvodu kontroly nastavení forem a správné geometrie sestavené dvouklenby, což je standardní procedura kontroly kvality u firmy ABM. 

Směrem k Bratislavě

Výroba i montáž objektů postupovala směrem k Bratislavě. Prvním objektem byl tedy most SO 207 na úseku R7 Dunajská Lužná–Holice a posledními SO 204.1 a SO 204.2 na úseku D4 Ivanka–Rača. Montáž prvního objektu byla dokončena pouhé tři dny před Štědrým dnem roku 2018 a celkem trvala pouhé dva týdny. 

Délka objektu SO 207 je 75 m včetně křídel. Stejnou délku měly i další dva objekty SO 204 a SO 203. Další most v řadě byl SO 210 na úseku R7 Prievoz–Ketelec s délkou 93 m včetně křídel, který byl vyroben a smontován ve směrovém oblouku poloměru přibližně 1 km. Prefabrikované klenbové dílce musely být upraveny do kónického tvaru, aby umožnily sestavení ve směrovém oblouku.

Posledními montovanými objekty byly SO 204.1 a SO 204.2 na úseku D4 Ivanka–Rača. Jedná se o dva objekty, dvouklenbu a jednoklenbu (pro převedení místní komunikace). Montáž proběhla v termínu od 11. 11. do 12. 12. 2019, přičemž každá nosní konstrukce je celkové délky 100 m včetně křídel. 

Montáž posledního objektu a tím pádem dokončení celého díla ze strany ABM Mosty bylo provedeno tři měsíce před termínem uvedeným ve smluvním harmonogramu. Celkově tedy ABM Mosty strávili jako subdodavatel na tomto PPP projektu čtyři a půl roku.

Závěr

Využití prefabrikovaných systémů při výstavbě zelených mostů na PPP projektu obchvatu Bratislavy potvrdilo výhody této technologie. Došlo ke zkrácení celkové doby výstavby a snížení rizik spojených s výstavbou. 

Důležitou vlastností prefabrikovaných mostů je kromě rychlosti výstavby i velice dobrá kvalita provedení povrchů betonových ploch. Díky krátké dopravní vzdálenosti čerstvé betonové směsi a betonáži v kontrolovaném prostředí výrobní prefa haly dosahují betony prefabrikátů výborné výsledky pevností a odolností proti mrazu nebo mrazu a posypové soli. 

Díky jednoduché konstrukci a opakovanosti výroby je také dosaženo zaručené minimální krytí betonářské výztuže. Tyto skutečnosti prodlužují bezesporu celkovou životnost nových bezúdržbových přesypaných zelených mostů.

Pavel Bulejko, Rastislav Schreiber, Sean Minihane, Jan Štens, Štefan Chrastina a Lukasz Kliszewski působí ve společnosti ABM Mosty, s. r. o. Informace v úvodu příspěvku byly čerpány z textu na webu D4R7.com a z technických zpráv projektu.