Prefabrikované oblúkové mosty na D4: Prvé svojho druhu v Česku a na Slovensku
Stavebné objekty v úseku Milín – Lety, SO 222 a v úseku Háje – Milín, SO 223 sú prvé svojho druhu použité v Česku a na Slovensku. Ide o prefabrikované presýpané, oblúkové, železobetónové mosty s rozponom v jednom poli 33,11 m, čo predstavuje najdlhší rozpon v regióne.
Prefabrikované oblúky sú založené na železobetónových monolitických oporách, uložené sú proste, bez použitia ložísk, uloženie je teda bezúdržbové.
Oba objekty sú tvarovo identické, líšia sa v spôsobe založenia, vo výške nadnásypu a v náhodilom zaťažení.
Objekt SO 223 bol založený plošne do skalného podložia triedy R1 až R2. Uvažovalo sa s náhodilým zaťažením LM1 a LM2 pre skupinu pozemných komunikácií 2.
Objekt SO 222 bol založený hĺbkovo do podložia triedy R4 až R6. Použité boli dva rady pilót s priemerom 880 mm a dĺžkou 18 m.
Uvažovalo sa s náhodilým zaťažením LM4 a obslužným vozidlom. Projekt založenia riešila spoločnosť Valbek v úzkej koordinácii s projekčným tímom ABM. Ako vyplýva z konceptu konštrukcie, zásadnou úlohou bolo zachytenie vodorovných reakcií od hornej konštrukcie a ich prenesenie do základovej zeminy.
Návrh klenbovej konštrukcie
Jedným z prvých krokov statického návrhu klenbovej konštrukcie bol výpočet zvislých a vodorovných reakcií od kvázi stálej kombinácie. Týmito reakciami boli projektantom založenia zaťažené základové konštrukcie. Zo vzniknutých deformácií základových konštrukcií boli vypočítané ich tuhostné parametre, ktoré boli spätne dosadené do statického modelu klenbovej konštrukcie.
Následne sa statický výpočet doplnil o zaťažovacie stavy náhodilých zaťažení a ich SLS a ULS kombinácie. Zaťaženie zásypom bolo modelované postupne vo viacerých aj nesymetrických krokoch, z čoho sa odvodili požiadavky na zasýpanie konštrukcie na stavbe a maximálna nesymetria zásypu.
Ďalej bola konštrukcia zaťažená teplotou a náhodilým zaťažením od dopravy, z ktorého boli odvodené brzdné sily. Vnútorným silám dominujú tlakové normálové sily, ktorých pozitívny vplyv je zásadný pri posudzovaní prierezov na medzný stav únosnosti, ako aj pri posudzovaní šírky trhlín.
Naopak, pri obmedzení tlakových napätí to boli práve normálové sily, ktoré bolo potrebné kontrolovať. V statickom návrhu bolo zásadné posúdenie konštrukcie v jednotlivých fázach výroby, skládkovania, dopravy, montáže, zmonolitnenia a zasýpania.
V týchto fázach boli prvky vyšetrované v ich predpokladanom veku výskytu zaťaženia, a teda aj vo veku kratšom ako 28 dní. Pozornosť sa venovala najmä SLS stavom, predovšetkým eliminácii trhlín od ťahových napätí.
Poďakovanie
Vďaka za tento projekt patrí združeniu okolo PPP-D4, najmä zhotoviteľovi SMP CZ, ktorý dal spoločnosti ABM príležitosť zrealizovať takúto konštrukciu a posunúť prefabrikáciu v Českej republike zase o čosi dopredu.
Ďalej ďakujeme projektantom z firmy Valbek za spoluprácu a koordináciu medzi návrhom spodnej a hornej stavby a firme MDS Projekt za spoluprácu na projekte statiky hornej stavby.
TEXT: Ing. Rastislav Schreiber,
Ing. Štefan Chrastina
FOTO A OBRÁZKY: ABM Mosty, s. r. o.
Rastislav Schreiber a Štefan Chrastina pôsobia v spoločnosti ABM Mosty, s. r. o.