Předpínací systémy na mostním objektu 205

Mostní objekt se nachází na budovaném úseku rychlostní silnice R1 Selenec–Beladice, 2. úsek. Celková délka mostu je 975 m s rozpětím polí 33 + 42 + 45 + 48 + 9 × 69 + 48 + 45 + 42 + 33 m. Z celkového počtu 17 polí jsou počáteční a koncové 3 pole budovány na pevné skruži a vnitřních 11 polí je na výsuvné skruži Berd. Šířka mostu je celkově 25,6 m, mezi svodidly 2 × 10,250 m.

Projektantem mostního objektu je společnost Stráský, Hustý a partneři, s. r. o. Koncesio­nářem výstavby úseku je společnost GRANVIA, a. s., zhotovitelem mostu je EUROVIA CS, a. s. – organizačná zložka Slovensko. Společnost VSL SYSTÉMY (CZ), s. r. o. – organizačná zložka Slovensko je dodavatelem podélného a příčného předpínacího systému a také předpínacích tyčí pro osazení konzolových prefabrikátů. Z dalších dodavatelů podílejících se na projektu lze jmenovat společnosti Česká Doka, Skanska, závod Prefa a Berd.

Na projektu je specifikováno řízení kvality injektáže předpínacích kabelů podle nových norem na zkušební metody EN 445: 2007 a na injektážní maltu EN 447: 2007, která počítá s extrémními požadavky na odlučování vody a zpracovatelnost. V článku bude prezentována v krátkosti také nová metodika testů a dosažené výsledky.

Nosná konstrukce
Nosnou konstrukci tvoří spojitý nosník s náběhy z dodatečně předpjatého betonu, v příčném řezu tvořený monolitickou komorou, která je po stranách rozšířená prefabrikovanými vzpěrami spřaženými s mostovkovou deskou.

Výška nosné konstrukce v místě nivelety je v polích 4 až 14 proměnná: 2,6 m upro­střed pole, 4 m nad podpěrou. Šířka je 24,6 m, z toho 8,3 m je šířka středního komorového nosníku, který se betonoval na skruži ve dvou fázích: nejdříve dno, stěny komorového nosníku s deviátory a stěny nadpodporových příčníků a následně strop komorového nosníku současně s příčnými konzolami s vyložením 1 m.
Rozšíření v příčném řezu sestává z prefabrikovaných vzpěr šířky 2 940 mm a monolitické desky v krajních částech nosné konstrukce. Pro osazení prefabrikovaných vzpěr je v dolní části nosné konstrukce vybetonovaná drážka.

Popis nosné konstrukce a předpětí
Nosná konstrukce je předepnuta v podélném i příčném směru kabely z lan Lp 15,7 Y1860-S7-15,7 mm systému VSL. Podélně předpětí ve stěnách komory o konstantní tloušťce 500 mm tvoří 12lanový systém se soudržností VSL CS 6-12. Všechny kabely ve dně a stěnách komorového nosníku jsou napínané a napojované pevnými spojkami v pracovních spárách. V horní desce nosníku jsou vedeny kabely proměnné délky asi 20 až 46 m, které spojují vždy dvě sousední pole přes pracovní spáru. Podélné předpětí se ­soudržností obsahuje 292 tun lan a 750 kotev.

Uvnitř komorového nosníku jsou osazeny vnější předpínací kabely 31lanového systému VSL CS 6-31 kategorie PL2 (Protection Level 2) v množství 270 tun lan a 108 kotev. Volné kabely probíhají vždy přes dvě až tři pole a kotveny jsou v místě nadpodporových příčníků. Kabely jsou v polích vychýleny v deviátorových stěnách a ukotveny v příčnících nad podpěrami.

Příčné předpětí horní desky je řešeno 4lanovým deskovým systémem VSL Si 6-4  s kabely délky asi 26 m vedených v plochých plastových kanálcích PT-Plus 72/21. Kabely jsou od sebe vzdáleny 1,5 m v podélném směru, některé části kotvení byly osazeny již v prefabrikátech ve výrobně.

Pro zavěšení prefabrikovaných vzpěr jsou použity celozávitové předpínací tyče WR32-Y1050 o průměru 32 mm. Při osazování prefabrikátů jsou tyče napojovány pomocí spojek. Kotvení je řešeno pomocí matice s kulovou hlavou s injektážními otvory a kotevní desky.

Monolitická deska na konzolách se betonuje do bednění, opřeného o tyto vzpěry a hlavní nosník. Po vytvrdnutí konzolových částí a aplikaci příčného předpětí se přistupuje k předpínání volných kabelů.
Pro výstavbu polí 5 až 14 se využívá ocelová výsuvná skruž Berd s horním nosníkem. Tvoří ji příhradový obloukový nosník o rozpětí 55 m, zadní konzola s nohou a přední konzola, která je podepřena o nadpodpěrový segment nosné konstrukce, tzv. zárodek.

Instalace dodatečného předpětí
Při výstavbě SO 205 se využívá 24hodinový pracovní cyklus, což klade zvýšené nároky na zhotovitele stavby i ostatní zúčastněné subjekty. Pro dodavatelské firmy z této skutečnosti vyplývá požadavek flexibility z důvodu zachování kontinuity procesů na staveništi. Jako příklad lze uvést večerní, respektive noční napínání výztuže okamžitě po dosažení požadované pevnosti betonu v konstrukci a následné vysouvání skruže. Pro posuv skruže je třeba předepnout 18 předpínacích ­kabelů.

Nosná konstrukce je budována v úseku 4. až 14. pole na výsuvné skruži ve směru od pole č. 14. Pracovní cyklus je plánován na 20 dnů pro jedno pole, může se lišit podle délky pole a klimatických podmínek – teploty pod 0 °C znemožňují hydraulický posun skruže. Zároveň probíhá výstavba polí 1 až 3 z opačné strany mostu na pevné skruži.

Současně s výstavbou úseku mostu probíhá výstavba zárodků o hmotnosti asi 230 tun na pilířích v dalších polích, zajišťuje se jejich stabilita kotvením k pilíři předpínacími tyčemi v kombinaci s plochými hydraulickými lisy VSL. Rovněž paralelně probíhá osazování příčníkových trubek kabelů vnějšího předpětí. Zárodek je budován bez podpůrného lešení, při výstavbě je využíván systém VSL pro zvedání těžkých břemen pomocí předpínacích lisů.

Testování injektážních směsí
Pro konstrukce z dodatečně předpjatého betonu je kvalita provedené injektáže kabelů zásadní vzhledem k jejich trvanlivosti. Evropská norma EN 445: 2007 stanoví zkušební metody pro injektážní malty specifikované v EN 447: 2007. Od roku 2010 se norma stala závaznou pro členské státy EU a zkou­šky z ní vyplývající jsou vyžadovány jako průkazní a kontrolní zkoušky injektáží. Složení a vlastnosti použité injektážní malty na objektu SO 205 jsou již v souladu s výše uvedenými normami.

Metodika EN 445: 2007 nově předepisuje provedení průkazní zkoušky na odlučitelnost vody ve válcích délky 5 m, skloněných pod úhlem 30° a s vloženými dvanácti předpínacími lany, což má zásadní vliv na množství odloučené vody. Náročné je také splnění požadavků na zpracovatelnost injektážní malty.

Testy provedené Kloknerovým ústavem ČVUT v Praze a také firmou QUALIFORM Czech prokázaly vhodnost injektážních směsí, která splnila extrémně přísné kritérium poměru odloučené vody a malty 0,3%.

Obr. 6: Změna metodiky blíže k reálnému chování v konstrukci ukázala, že neoptimalizované injektáže jsou nevyhovující.

Závěr
Předpínací práce na SO 205 firma VSL zahájila v červenci 2010 a v současné době se dostávají do závěrečné fáze. Svojí délkou a objemem téměř 600 tun lan se tento projekt řadí mezi významné mostní objekty v SR. Navzdory náročným požadavkům probíhá výstavba plynule a bez vážnějších komplikací v rámci schváleného harmonogramu.

TEXT: Pavel Smíšek, Michal Mihálik
FOTO: VSL SYSTÉMY (CZ) 

Pavel Smíšek je vedoucí obchodního oddělení ve společnosti VSL SYSTÉMY (CZ), s. r. o.
Michal Mihálik je obchodně technický zástupce ve společnosti VSL SYSTÉMY (CZ), s. r. o. – organizačná zložka Slovensko.

Článek byl uveřejněn v časopisu Inžinierske stavby/Inženýrské stavby.