Špecifické mostné objekty na R2 Kriváň – Mýtna
Realizovaný úsek R2 Kriváň – Mýtna je aktuálne najkomplexnejšie rozpracované stavebné dielo na Slovensku. Po dokončení rozšíri sieť rýchlostných ciest o 9 104 m v smere na východ od Zvolena. Súčasťou úseku je aj mostná estakáda s dĺžkou 4 361 m, ktorá prechádza údolím vo výške 15 až 45 m. Zaujímavosťou je tiež široká kombinácia technológií výstavby mostov.
Investorom diela je Národná diaľničná spoločnosť, a. s., stavbu realizuje združenie R2 Kriváň – Mýtna v zastúpení spoločností Doprastav, a.s., STRABAG s.r.o., EUROVIA SK, a.s., a EUROVIA CS, a.s.
Rýchlostná cesta vedie údolím Krivánskeho potoka ponad cestu I/16. Prezentovaný úsek tvorí spolu 19 cestných objektov, 11 mostov a 11 objektov na úpravu vodných tokov. Cesta bude plynule nadväzovať na predchádzajúci úsek R2 Pstruša – Kriváň a napojí sa na nedávno dokončený úsek R2 Mýtna – Lovinobaňa, Tomášovce. Trasa novobudovaného úseku síce kopíruje cestu I/16, no vzhľadom na geomorfologickú členitosť išlo o pomerne komplikované zadanie. Dôkazom toho je aj rozmanitosť mostných objektov – od presypaných mostov s výškou násypu do 8 m až po estakádu s dĺžkou takmer 5 km. V článku priblížime oba tieto exemplárne projekty.
Presypané rámové mosty
Na predmetnom úseku R2 sa nachádzajú celkovo štyri takéto mostné objekty s označením SO 201, SO 203, SO 204 a SO 207, ktoré sú si geometricky veľmi podobné. Pre zjednodušenie budeme prezentovať údaje iba z objektu SO 201.
Kolmá dĺžka nosnej konštrukcie je v tomto prípade 8,5 m, šírka mosta je 52,00 m (šikmá šírka po osi mosta), resp. 42,50 m (kolmá). Stavebná výška medzi niveletou R2 a spodným povrchom priečle NK v mieste kríženia je 8,07 m.
V pôvodnom návrhu DSP sa pri všetkých mostoch počítalo s variantom monolit. Vzhľadom na okolnosti, najmä z pohľadu urýchlenia času výstavby, sme však začali uvažovať o zmene technológie výstavby. Z tohto dôvodu sa ako najefektívnejší variant ponúkala úprava na prefabrikovaný rám. Keďže spoločnosť Doprastav, a.s., mala už skúsenosti s takýmto typom rámových konštrukcií z neďalekého úseku R2 Kriváň – Lovinobaňa, Tomášovce, bolo prirodzené sa týmto návrhom inšpirovať a vylepšiť technický koncept s ohľadom na nové technológie a materiály.
Zaujímavosťou úseku je široká kombinácia technológií výstavby mostov.
Na technickom riešení sme teda začali spolupracovať s projekčnou kanceláriou ConIS, s. r. o., s progresívnym kolektívom statikov. Predbežné technické riešenie umožňovalo iba veľmi konzervatívne zmeny v tvare. Zároveň sme sa snažili naplniť plný potenciál prefabrikácie, preto sme veľkú pozornosť sústredili na celkovú hmotnosť segmentov, tak aby sa v maximálnej miere využili prepravné kapacity. Týmto spôsobom sme sa dostali k návrhu rámu pozostávajúceho z masívnej spodnej dosky, zo stenových prvkov a z menšej hornej dosky (obr. 2).
Ďalším kľúčovým bodom bolo vytvorenie tuhého rámového spojenia v kritických miestach konštrukcie s vysokou odolnosťou proti ohybovému namáhaniu. Tu sa ako najvhodnejšie riešenie ukázala spolupráca so spoločnosťou Peikko Slovakia s.r.o. Do stenových častí boli inštalované stĺpové pätky Peikko BOLDA® overené certifikátom ETA, ktoré sa spájali s vysokopevnostnými skrutkami PPM 30L s rozkovanou hlavou, umiestnenými v spodnej doske.
Na obr. 3 vidieť stenové prvky v procese výroby, následne obr. 4 ukazuje pohľad na montáž prvkov. Keďže rámové spojenie muselo spĺňať prísne kritériá presnosti, ako aj bezpečnosti a spoľahlivosti na stavbe, výroba jednotlivých segmentov podliehala prísnej výrobnej kontrole a aj montážnej skúške. Tá prebiehala v závode Prefa – Senec, kde sa vybrané časti jedného rámového celku skúšobne zmontovali.
Keďže sa použilo stenové spojenie vysokopevnostnými skrutkami PPM 30L, bolo možné v štádiu montáže rektifikovať polohu a presný sklon stenových segmentov, tak aby horná doska spoľahlivo zapadla do rámu. Takýmto spôsobom sa v maximálnej miere využil potenciál prefabrikovanej konštrukcie vzhľadom na termín výstavby, pričom celkový čas montáže rámov nepresiahol 12 dní.
Estakáda so 209-02 dc1 + dc2
Protipólom k presypaným mostom, čo sa týka veľkosti a typu technológie, sú mostné objekty na estakáde SO 209-02. Spoločnosť Doprastav, a.s., realizuje na tomto objekte dilatačné celky DC1 a DC2 systémom výsuvnej skruže (ozn. MSS) od spoločnosti BERD – PROJECTO, INVESTIGAÇÃO E ENGENHARIA DE PONTES, S.A. (ďalej iba BERD), s pracovným rozpätím 70 m. Táto skruž nie je na Slovensku použitá prvýkrát, no vzhľadom na špecifické podmienky stavby ide o unikátne riešenie.
Objekt SO 209-02 má celkovú dĺžku 1 600,50 m a skladá sa zo 4 dilatačných celkov. Špecifikom objektu je jeho plynulé napojenie na predchádzajúci objekt SO 209-01. Uvedené dilatačné celky sa teda nachádzajú medzi dvomi odlišnými technológiami výstavby – zo strany proti smere staničenia je to technológia letmej betonáže, na druhej strane výsuv.
Ako vidieť na obr. 6 vľavo, technológia výsuvnej skruže sa nezačína na násype opory, ako býva štandardne zvykom, ale v bežnom poli. V týchto miestach dosahuje nosná konštrukcia výšku približne 30 m. Ďalšími limitujúcimi faktormi bola obmedzená veľkosť stavebného pozemku na montáž skruže (cca 7 500 m2), ohraničená z jednej strany Krivánskym potokom a z opačnej strany cestou I/16 (obr. 6 vpravo). Bolo teda nevyhnutné vybudovať dočasné podpery navrhnuté systémom PIŽMO (obr. 7).
Následne sa mohlo pristúpiť k montáži menších segmentov MSS podľa obr. 6. Poloha a veľkosť, resp. hmotnosť jednotlivých dielov boli vopred presne definované s ohľadom na možnosti zdvíhacej techniky a obmedzené priestorové kapacity. Po montáži hlavného poľa a priľahlých konzolových častí sa okamžite pristúpilo k ich demontáži z dôvodu aktivácie pohybového mechanizmu.
Ako vidieť následne z obr. 7 a 8, samotná montáž si vyžadovala obrovské úsilie a kooperáciu medzi výrobcom skruže, projektantom a realizátorom. V tomto prípade by som chcel osobitne vyzdvihnúť prácu inžinierskej kancelárie Strásky, Hustý a partneři s.r.o. za ich aktívny prístup. Obr. 8 reprezentuje rôzne štádiá montáže skruže. Keďže výrobca skruže mal aj jej BIM model, bolo veľmi praktické využiť plný potenciál takejto dokumentácie. Samotný model predstavoval veľký prínos a takisto aj práca s vizuálnymi filtrami pre rýchlu identifikáciu jednotlivých oceľových elementov skruže. Podobne v prípade drobných úprav oceľových prvkov sa ukázalo ako veľmi efektívne rýchlo vyhľadať element v skupine prvkov a získať prístup k jeho geometrickým parametrom formou negrafickej informácie. Práve precíznym naplánovaním aj takýchto čiastkových krokov sa nám podarilo eliminovať množstvo kolízií, ktoré by sme inak museli riešiť in situ.
Aktuálne sa projekt nachádza vo fáze, keď je nosná konštrukcia, resp. jej monolitická časť hotová, a prichádzame do fázy demontáže skruže. V čase montáže ešte neboli dokončené nadväzujúce časti, naopak, v prípade demontáže sme sa museli popasovať s už vybudovanými konštrukciami nadchádzajúceho dilatačného celku. V tomto prípade ide o technológiu výsuvu, ktorú realizoval iný partner združenia. Oproti skružiam alebo letmej betonáži sa táto časť budovala v plnom šírkovom profile už vo výrobni. Tu sa nám teda naskytla príležitosť realizovať demontáž skruže na už zrealizovanom dilatačnom celku. Takáto demontáž si, podobne ako montáž, vyžadovala extrémnu pripravenosť a koordináciu. Projektant musel demontáž posúdiť ako nový zaťažovací stav, pri ktorom skruž pôsobí vlastnou tiažou na nosnú konštrukciu, pričom sa dynamicky premiestňuje jej ťažisko vzhľadom na postup demontážnych prác.
Ako vidieť na obr. 9 , prefabrikované vzpery sa montujú s odstupom dvoch polí. Šírka monolitickej časti nosnej konštrukcie je iba 8,3 m oproti plnej šírke nosnej konštrukcie 26,7 m, čo je pre mechanizáciu nepostačujúce. Poslednou betonážou sa postupne odstroja debniace časti skruže a následne po príchode skruže na nový dilatačný celok sa skruž posadí na dočasné vežičky. Tie zabezpečujú bezpečný prenos vlastnej tiaže skruže do konštrukcie. Takýmto spôsobom sa skruž štandardne montuje na násype. Na obr. 9 vpravo je schéma aktuálnej demontáže.
Demontáž si, podobne ako montáž, vyžadovala extrémnu pripravenosť a koordináciu.
Záver
Ako sme už v úvode spomenuli, predmetná stavba zahŕňa široké portfólio stavebných technológií. V článku sme sa preto zamerali na takpovediac dva kontrastné objekty, a to presypaný most s výškou násypu takmer 8 m v protiklade s mostom budovaným na výsuvnej skruži vo výške 30 m. V oboch prípadoch sa potvrdili výhody dobrej prípravy projektu, prípadne výhody prefabrikácie pri potrebe minimalizovať čas výstavby.
T → Ing. Peter Pažma, PhD., Doprastav, a.s
F → Doprastav, a.s
Literatúra
1. PD DSP: Rýchlostná cesta R2 Kriváň – Mýtna, SO 209-02 Estakáda v km 5,310 – 7,062. Dopravoprojekt, a. s., Bratislava; Strásky, Hustý a partneři s. r. o., Brno; 11/2020.
2. PD VTD: M1-70-S.W. BERD – PROJECTO, INVESTIGAÇÃO E ENGENHARIA DE PONTES, S.A., Edifício Olympus, Av. D. Afonso Henriques, 1462 – 2º, Portugal, 08/2020.
