Betóny pre konštrukcie mostov na D1 Prešov, západ – Prešov, juh
Betónové konštrukcie patria medzi najdôležitejšie súčasti diaľničných mostov. Požadovaná kvalita a trvanlivosť hotových mostov preto do veľkej miery závisia od parametrov použitých betónov. Na dosiahnutie očakávaných vlastností betónových konštrukcií sa musia použiť vhodné materiály, technológie výroby, dopravy, spracovania aj ošetrovania betónu. Kvalita samotného betónu na stavbe diaľnice D1 Prešov, západ – Prešov, juh je zabezpečená použitím zodpovedne navrhnutých a overených zložiek.
Diaľnica D1 Prešov, západ – Prešov, juh
Predmetný úsek diaľnice D1 predstavuje dôležitú súčasť diaľničnej siete Slovenska. Okrem prepojenia jednotlivých regiónov zabezpečí aj zvýšenie rýchlosti a komfortu v rámci medzinárodného tranzitu. Realizovaný úsek bude tvoriť západný obchvat Prešova. Dokončenie úseku výrazne odľahčí miestnu dopravu v Prešove redukovaním tranzitnej dopravy. Táto časť diaľnice zároveň predstavuje jeden z posledných chýbajúcich úsekov prepájajúcich metropoly Bratislavu a Košice a je teda nevyhnutá na dotvorenie uceleného diaľničného systému na Slovensku.
Začiatok úseku je v mimoúrovňovej križovatke Prešov, západ s plynulým priestorovým napojením na už existujúci a používaný úsek Svinia – Prešov, západ. Úsek pokračuje radom mostných konštrukcií a v oblasti medzi ulicou Za Kalváriou a južným svahom kopca Malkovská hôrka prechádza cez realizovaný tunel Prešov. Ďalej pokračuje cez v súčasnosti realizovaný priemyselný park Haniska – Záturecká a končí sa v mimoúrovňovej križovatke Prešov, juh, kde sa napojí na už existujúcu diaľnicu D1 Prešov – Budimír. Celková dĺžka úseku je 7 870 m. Na úseku sa nachádzajú mimoúrovňové križovatky Prešov, západ s 18 vetvami a Prešov, juh s 5 vetvami. Vzhľadom na pomerne členitý terén, cez ktorý trasa diaľnice prechádza, sa tu plánuje spolu 18 mostov a jeden dvojrúrový tunel s celkovou dĺžkou 2 244 m. Súčasťou úseku je aj stredisko správy a údržby diaľnic SSÚD Prešov.
Betóny na konštrukcie mostov
Na dodávkach betónov na zhotovovanie jednotlivých konštrukcií sa podieľajú dve spoločnosti, pričom podstatnú časť dodávok zabezpečuje spoločnosť CRH (Slovensko) a.s., a to prostredníctvom svojich dvoch betonární – Prešov a Prešov- Haniska. Používané betóny sú špeciálne navrhnuté a pripravené podľa špecifikácie v projektovej dokumentácii a podľa požiadaviek zhotoviteľov. Základné zložky betónov tvoria prírodné hutné ťažené kamenivo s frakciami 0/4, 4/8, 8/16 z lokalít Geča a Alsózsolca, cementy triedy CEM II/A-S 42,5 R z produkcie CRH (Slovensko) a.s. z výrobne Turňa nad Bodvou, voda z miestnych zdrojov a prísady do betónov z produkcie spoločnosti BetónRacio, s. r. o., Trnava.
Na dosiahnutie požadovaných vlastností betónov pri súčasnom zachovaní efektívnosti ich výroby sa v rámci výstavby používajú špeciálne navrhnuté prísady. Zlepšenie spracovateľnosti čerstvého betónu zabezpečuje vysokoúčinná plastifikačná prísada – superplastifikátor najnovšej generácie na báze polykarboxyléteru Berament® HT5621. Tento superplastifikátor sa prejavuje predovšetkým možnosťou výrazného zníženia množstva zámesovej vody, a teda aj zníženia vodného súčiniteľa, v dôsledku čoho majú betóny výborné mechanické charakteristiky a zároveň vysokú stabilitu. Takto možno zabezpečiť dostatočne dlhý čas spracovania a stabilnú spracovateľnosť čerstvého betónu počas 120 minút od zamiešania. Betóny s plastifikačnou prísadou Berament® HT5621 sú navrhnuté na stupeň konzistencie S4. Táto prísada sa v súčasnosti používa aj pri výstavbe ďalších diaľničných stavieb. Pri betónoch s nižšími triedami pevností sa okrem prísady Berament® HT5621 používa aj prísada na báze modifikovaného polykarboxyléteru Berament® HT5651. Keďže sa na realizáciu mostných konštrukcií vyžadujú predovšetkým betóny s odolnosťou proti vplyvom mrazu, pri takýchto betónoch sa používa aj prevzdušňovacia prísada Berapor® LP S1, ktorá bola vyvinutá práve pre potreby výstavby diaľnice D1 Prešov, západ – Prešov, juh. Jej použitie sa prejavuje výbornou stabilitou obsahu vzduchu v čerstvom betóne počas celého času spracovania.
Pri výstavbe betónových konštrukcií jednotlivých stavebných objektov sa používajú v zmysle projektovej dokumentácie betóny s triedou pevnosti v rozsahu C 8/10 až C 45/55, pričom na konštrukcie mostov sa v najväčšej miere používajú betóny triedy C 30/37 a C 35/45, a to ako prevzdušnené, tak aj neprevzdušnené varianty. V súčasnosti je v štádiu prípravy a overovania aj betón triedy CB I určený na cementobetónový kryt vozovky.
Mostné stavebné objekty
V rámci úseku sú plánované dve mimoúrovňové križovatky spolu s 19 vetvami, tunel kategórie 2xT 7,5 a 18 mostov. Z toho štyri mosty majú celkovú projektovanú dĺžku viac ako 500 m. Všetky mosty sú navrhnuté so železobetónovou nosnou konštrukciou, pričom štyri budú mať mostovku zhotovenú z prefabrikovaných prvkov. Väčšia časť mostov sa nachádza v oblasti mimoúrovňovej križovatky Prešov, západ, keďže v tejto časti diaľnice bude uzol spájajúci diaľnicu D1 zo smerov od Popradu a Košíc a v budúcnosti tiež rýchlostnú cestu R4 (severný obchvat mesta Prešov) smerom na Sabinov. Jednotlivé mosty sa v súčasnosti nachádzajú v rôznych stupňoch rozostavanosti.
Výstavba predmetného úseku diaľnice sa začala v júni 2017. V súčasnosti sú už viaceré objekty takmer dokončené a ďalšie sú v rôznom stupni rozostavanosti. Na obr. 1 vidieť stavebný objekt 201-00 Most nad vetvami križovatky Prešov, západ, jeho piliere a zavesenú mostovku. Konštrukcie sú zhotovené z betónu triedy C 30/37-XF2, XC4,XD1, resp. C 35/45-XF4,XC4,XD3. Nosná konštrukcia je monolitická z dodatočne predpätého betónu C 35/45-XC4,XF2,XD3. V pozdĺžnom smere je navrhnutá ako dvanásťpoľová. V priečnom smere tvorí nosnú konštrukciu dvojica dvojkomorových nosníkov so sklonenými vonkajšími stenami s výškou 2,3 m. V súčasnosti prebieha aj realizácia mostovky na mostnom objekte 203-00 Most cez údolie Malkovského potoka. Táto konštrukcia sa realizuje technológiou letmej betonáže. Na obr. 2 vidieť viaceré časti mostovky v rôznom stupni rozostavanosti. Mostný objekt pozostáva z dvoch nosných konštrukcií, z ktorých každá je staticky, funkčne a technologicky samostatná. Nosná konštrukcia je monolitická z predpätého betónu s komorovým priečnym rezom. Celková dĺžka nosnej konštrukcie ľavého mosta je 432,60 m a pravého mosta 487,60 m. V priečnom reze tvorí nosnú konštrukciu komorový prierez s obojstrannými konzolami, každý dopravný smer má samostatnú nosnú konštrukciu. Nosná konštrukcia sa na celej dĺžke buduje technológiou letmej betonáže. Na obr. 3 je zobrazený východný portál tunela Prešov, v popredí sa nachádzajú monolitické piliere mostného objektu 206-00 Most cez rieku Torysa, nad železničnou traťou a cestou I/68, zhotovené z betónu triedy C 30/37-XF2,XC4,XD1, resp. C 35/45-XF4,XC4, XD3. Na severnej vetve mosta je uložená mostovka. Tento most je zároveň najdlhším mostom úseku diaľnice s celkovou dĺžkou 672,95 m. Mostný objekt 206-00 tvoria dva súbežné mosty s premennou veľkosťou zrkadla od 1 830 po 14 770 mm. Rozpätia mostov sú 30,6 + 2 × 40,8 + 45,9 + 9 × 51 + 35,7 m, celkové rozpätie mostov je 652,8 m. Nosná konštrukcia je navrhnutá z predpätého betónu a je zhotovovaná metódou postupného vysúvania, s výrobňou lamiel za oporou 15. Nosnú konštrukciu tvorí železobetónový komorový prierez so šikmými stenami s vyloženými konzolami. V súčasnosti už dokončený mostný objekt 214-00 Most na vetve č. 1 križovatky Prešov, juh nad diaľnicou D1 je zobrazený na obr. 4. Most, ktorý bol daný do prevádzky v októbri 2019, slúži na pripojenie diaľnice D1 k ceste I/68 a na prístup do južnej časti Prešova z diaľnice D1 smerom z Košíc. Mostný objekt je navrhnutý ako štvorpoľový. V priečnom smere tvorí nosnú konštrukciu doska s obojstrannou konzolou. Nosná konštrukcia je monolitická z dodatočne predpätého betónu, zhotovená technológiou betonáže na podpernej skruži. Jej celková dĺžka je 110,395 m. Zo statického hľadiska pôsobí nosná konštrukcia ako spojitý nosník a tvorí jeden dilatačný celok.
Záver
Použitie betónov s optimalizovanými vlastnosťami, ktoré boli na danú stavbu navrhnuté a pripravené, pomáha pri zhotovovaní betónových konštrukcií s požadovanou kvalitou a pri plynulej realizácii, čo je predpokladom úspešného a včasného dokončenia stavby pri súčasnom efektívnom využití zdrojov. Dokončenie diaľnice D1 Prešov, západ – Prešov, juh zrýchli osobnú aj nákladnú dopravu v regióne Šariša a predovšetkým odľahčí dopravu v krajskom meste Prešove. Plánované zmluvné ukončenie výstavby daného úseku je v júni 2021, pričom v súčasnosti je harmonogram prác dodržaný a predpokladaný termín dokončenia platí.
TEXT: Ing. Matej Špak, PhD.
FOTO: BetónRacio, s. r. o.
Matej Špak pôsobí ako technológ v spoločnosti BetónRacio.
