Trochu iný pohľad na predpínanie

Spoločnosť FREYSSINET CS, a. s., sa okrem iných stavieb podieľa aj na diaľničnej stavbe D1 Prešov, západ – Prešov, juh, kde realizuje kompletnú dodávku predpínacích technológií ako PT špecializovaná spoločnosť v zmysle ETAG 013. Konkrétne ide o mosty 203-00, 205-00, 208-00, 211-00, 213-00, na ktorých je celkový objem zabudovanej predpínacej výstuže približne 900 t.

Najväčší a technicky najnáročnejší je mostný objekt 203-00, realizovaný technológiou letmej betonáže v kombinácii s  budovaním častí na pevnej skruži s objemom predpínacej výstuže necelých 430 t.
Nosná konštrukcia (pravý aj ľavý most) pôsobí v definitívnom štádiu staticky ako sedempoľový (resp. osempoľový – pravý most) spojitý staticky neurčitý nosník a tvorí jeden dilatačný celok. Nosná konštrukcia je s podperami spojená rámovo (podpery č. 3 a č. 4) a vrubovými kĺbmi.

V definitívnom štádiu tvorí nosnú konštrukciu ľavého mosta 7-poľový a nosnú konštrukciu pravého mosta 8-poľový spojitý nosník. Celková dĺžka nosnej konštrukcie ľavého mosta je 432,60 m s rozpätiami jednotlivých polí 49 + 70 + 70 + 70 + 70 + 60 + 42 m. Celková dĺžka nosnej konštrukcie pravého mosta je 487,60 m s rozpätiami jednotlivých polí 44 + 70 + 70 + 70 + 70 + 65 + 55 + 42 m.

Trvalá antikorózna ochrana

Predpätie na tomto moste tvorí systém interných (súdržných) a externých (nesúdržných) predpínacích káblov. Interné predpínacie vahadlové a zmonolitňujúce káble sú navrhnuté z 12-lanových káblov zo stabilizovaných sedempramencových lán ∅ Ls 15,7-1860 MPa. Na kotvenie sú použité 12-lanové kotvy 12C15 s viacstupňovými roznášacími podložkami; káblové dráhy tvoria oceľové korugované hadice 85/80 a antikoróznu ochranu tvorí certifikovaná injektážna malta. Predpínacie napätie je stanovené na 1 440 MPa.

Externé voľné káble sú navrhnuté z 19-lanových káblov, takisto zo sedempramencových lán ∅ Ls 15,7/1860 v polyetylénovom obale z HDPE s hrúbkou 1,5 mm (typu monostrand). Tieto laná budú umiestnené v chráničke z HDPE rúrky DN 140. Tu je ako kotvenie použitá 19-lanová kotva ADn19C15GI s viacstupňovou roznášacou podložkou s úpravou pre externé káble bez súdržnosti a injektované cementom.

Priestor medzi lanami v chráničke sa tiež vyplní certifikovanou injektážnou maltou. Predpínacie napätie bude 1 200 MPa. Trvalo prístupné kotvy predpínacích káblov (ide hlavne o kotvy externých káblov) budú chránené krytom, vyplneným injektážnou maltou. Ostatné kotvy predpínacej výstuže sú zapustené do nosnej konštrukcie a zabetónované, čím je zabezpečená ich trvalá antikorózna ochrana.

Na tomto moste je použité aj predpätie na prikotvenie zárodkov k spodnej stavbe, a to pomocou zvislých 1-lanových káblov z lán bez súdržnosti typu monostrand, zakončených na spodnej strane pasívnymi kompaktnými kotvami typu 1F15 a na hornej (napínanej) strane aktívnymi kompaktnými kotvami typu 1F15. Pri týchto kábloch je predpínacie napätie stanovené na 1 400 MPa.

Riešenia k vyššej efektivite a bezpečnosti

Z pohľadu zvolenej technológie výstavby mosta možno konštatovať, že ide o štandardný postup, pomocou ktorého sa u nás aj vo svete postavili stovky mostov. Práce na tejto stavbe pokračujú podľa požiadaviek objednávateľa, preto by som v tomto článku rád poukázal na niektoré špecifiká, ktoré sa stále častejšie objavujú pri návrhu a realizácii dodatočne predpätých monolitických konštrukcií súčasných mostných objektov.

Cieľom je oboznámiť širšiu laickú, ale aj odbornú verejnosť s takými aspektmi tejto technológie, ktoré, ak si ich uvedomíme a budeme riešiť už v procese návrhu, môžu posunúť rea­lizáciu mostných konštrukcií celkovo k vyššej efektivite a bezpečnosti.

Dnešný trend silného tlaku trhu a akcio­nárov na ekonomiku stavebných firiem spôsobuje okrem iného aj enormný tlak na projekčnú zložku stavebného procesu hlavne pri stavbách žltého Fidic-u (naprojektuj a postav) s jasnou požiadavkou na zníženie nákladov. To vedie často k návrhom pomerne štíhlych konštrukcií s prierezom vystuženým mäkkou výstužou do takej miery, že často vzniká problém umiestniť chráničky káblových kanálikov predpínacích káblov v miestach, kde s nimi návrh počíta.

Snaha projektanta bezpečne vystužiť každý takýto prierez je pochopiteľná, ale treba dbať aj na realizovateľnosť káblových dráh predpätí v takýchto exponovaných prierezoch. Situácia sa potom končí rôznymi snahami o prispôsobovanie tvaru výstuže na mieste pomocou všetkých možných druhov páčenia a ohýbania, neraz až použitím „ohýbacích“ schopností uhlovej brúsky.

Stavba je živý organizmus

Pri niektorých záberoch (lamelách) sme vypozorovali, že táto zvýšená časová náročnosť dosahuje niekedy až 100 % kalkulovaného času na danú činnosť. Sú to, samozrejme, náklady, ktoré nie sú nikde zohľadnené.

K danému problému prispievajú niekedy aj kvalita a presnosť ohýbania mäkkej výstuže, resp. nutnosť použitia väčších priemerov, kde ohyby týchto väčších priemerov zasahujú do prierezu projektovaného káblového kanálika – napríklad v mieste styku spodnej dosky a steny trámového prierezu – spolu s množstvom strmeňov a priamych prútov pri deviátoroch externých káblov alebo kotevných blokov káblov spojitosti.

Podobne je to napríklad aj s prestupmi pre nosné tyče vozíkov letmej betonáže, ktoré často kolidujú s dráhami vedenia káblov predpínacej výstuže. Samozrejme, že si uvedomujeme, že nie je možné všetky detaily vyriešiť stopercentne vo vykonávacom projekte.

Ako sa hovorí, stavba je živý organizmus, nakoniec teda aj my všetky takéto a podobné kolízie vieme s pomocou zúčastnených strán vyriešiť, sú to však niekedy (alebo často?) zbytočné komplikácie, ktoré hlavne pri stavbách, resp. úsekoch výstavby, ktoré sú na kritickej ceste, spôsobujú dodatočný pracovný stres (hlavne tlakom na čas) a logicky aj zvýšené náklady nezohľadnené v jednotkovej cene za zabudovanú tonu predpínacej výstuže.

Nehovoriac o tom, že tieto situácie vyžadujú aj inžiniersky prístup stavebného dozoru a treba si uvedomiť, aké reálne dosahy má napríklad posunutie oceľovej hadice káblového kanálika o 50 mm do boku z dôvodu chráničky prestupu tyče vozíka cez konštrukciu alebo aký je reálny vplyv takýchto a podobných zmien na trenie kábla pri napínaní, resp. aký významný je vplyv takýchto úprav trasovania kábla na účinnú výšku predpínacieho kábla, na únosnosť daného prierezu a celkovo na globálnu statiku konštrukcie.

Koordinácia prác

Ďalšiu veľmi dôležitú oblasť pri realizácii predpätia predstavuje koordinácia prác zhotoviteľa predpínacieho systému s ostatnými, priamo či nepriamo súvisiacimi činnosťami, hlavne však pri pokládke mäkkej výstuže, kde sa zhotovovanie dráh káblových kanálikov vrátane navárania oceľových výšok z betonárskej výstuže realizuje v priamom súbehu s mäkkou výstužou. Ideálny stav, ktorý sa nám zatiaľ na slovenských stavbách veľmi nedarí dosiahnuť, je vtedy, keď dodávateľ mäkkej výstuže zhotovuje zároveň aspoň výšky, ale najlepšie aj dráhy káblových kanálikov.

Zo stavieb, kde to tak je, máme veľmi pozitívne skúsenosti – takýmto spôsobom sa urýchľuje čas montáže káblových dráh a zvyšuje sa tak celková efektivita prác na jednotlivých stavebných etapách. Prirodzene, tento spôsob si vyžaduje primeranú znalosť predpínacieho systému – montáže káblových dráh –, čo dosahujeme výberom vhodných pracovných síl jednotlivých poddodávateľov, ich školením, pravidelným mentorovaním a supervízoringom technikami predpínania a dlhodobou spoluprácou.

Postavenie PT špecializovaných firiem

Poslednou oblasťou, ktorej by som sa rád venoval v tomto príspevku, je celkové postavenie PT špecializovaných firiem v rámci dodávateľsko-odberateľského systému. Napriek tomu, že oblasť predpínania patrí v rámci stavebníctva k najnáročnejším, najsofistikovanejším, najzodpovednejším, ale aj k najnebezpečnejším prácam, sú často PT špecializované spoločnosti postavené do pozície lacnej pomocnej pracovnej sily, ktorá môže kedykoľvek prerušiť práce alebo kedykoľvek opäť na práce v akejkoľvek kapacite nastúpiť.

Zabúda sa pritom, že hlavné činnosti, ako sú predpínanie alebo injektáž, sú také odborne náročné, že na ich samostatný výkon si vyžaduje dlhoročnú prax, primerané schopnosti a skúsenosti, a to hlavne vtedy, keď nejde všetko podľa návodov a tabuliek.

Práca s predpínacím lisom, ktorý váži pri najbežnejšom 19-lanovom systéme približne 700 kg, je schopný vyvinúť ťahovú silu ekvivalentnú 400 tonám, pričom jeho hydraulický okruh používa prevádzkové tlaky bežne okolo 600 barov, si vyžaduje prísne bezpečnostné opatrenia a aj vlastnú odvahu. Ako nám ukázal život na stavbách za posledných 25 rokov a moja vlastná skúsenosť, nie každý sa na takú zodpovednú činnosť hodí.

Záver

Rád by som veril, že špecializovaní montážnici predpínacích technológií a hydroservisu na Slovensku, ktorých takmer všetkých osobne poznám, budú zažívať stále väčšiu podporu a rešpekt od objednávateľov predpínacích prác, ako aj od širšej odbornej či laickej verejnosti. Niekto aj takéto zdanlivo „bočné“ práce musí vykonávať a malo by to byť v požadovanej kvalite a načas.