Most na trase B cesty III/06810 v km 0,690 nad okružnou križovatkou, Prešov
Mostný objekt SO 204-00 je nosným objektom stavby I/68 Prešov, odb. Škultétyho – ZVL, II. fáza. Nevyhnutnosť jeho návrhu vzišla z potreby realizácie mimoúrovňového kríženia prevádzaných ciest. Mostný objekt je situovaný nad zrealizovanou okružnou križovatkou a v tesnej blízkosti nových vetiev križovatky, ktoré sa plne využívajú cestnou nákladnou a osobnou dopravou.
Stavba I/68 Prešov, odb. Škultétyho – ZVL, II. fáza je špecifická z dôvodu realizácie prác v celom rozsahu po predchádzajúcom zhotoviteľovi (I. fáza stavby prebehla v rokoch 2012 až 2015). Keďže podpisom ZoD (06/2016) prevzal Doprastav, a. s., plnú zodpovednosť za práce realizované v I. fáze stavby, je dokončenie diela zložitým procesom kompletizácie zrealizovaných prác, projektovej dokumentácie a samotným nástupom na rozpracované stavebné objekty pri dodržaní kvalitatívnych požiadaviek objednávateľa realizovaných prác.
V priebehu I. fázy stavby sa zmenilo pôvodne navrhované riešenie realizácie mostného objektu SO 204-00, ktorého projektovú dokumentáciu spracovala v roku 2010 spol. ISPO, s. r. o., Prešov. Prepracovanie PD DRS SO 204-00 sa vykonalo v zmysle návrhu na zmenu predchádzajúceho zhotoviteľa stavby.
Podľa pôvodného návrhu (DRS, r. 2010, spol. ISPO, s. r. o., Prešov) bola charakteristika mosta takáto:
• 12-poľový mostný objekt: 19,0 m + 10 × 27,0 m + 19,0 m,
• dĺžka premostenia: 305,90 m,
• dĺžka mosta: 326,15 m,
• dosková nosná konštrukcia (NK) „bodovo“ podopretá v mieste pilierov (medziľahlé podpery),
• ŽB medziľahlé podpery monoliticky spojené s mostovkou,
• dva typy medziľahlých podpier (podpery 6, 7, 8 monoliticky spojené so základovým roštom, t. j. dve stredné polia mostného objektu tvoria jeho tuhý rám a zároveň ostatné medziľahlé podpery sú „prerušené“ v drieku vo výške 1,0 m nad hornou plochou základového roštu a v mieste prerušenia s osadenou dvojicou hrncových ložísk).
Obr. 1 Priečny rez SO 204-00
Na základe požiadavky zhotoviteľa sa vypracovalo variantné riešenie realizácie mostného objektu SO 204-00 (DRS, r. 2014) spoločnosťami ISprim, s. r. o., a Alfa 04, a. s, ktorých návrh riešenia realizácie stavby objednávateľ akceptoval. Návrh spočíval v skrátení mostného objektu s nevyhnutným prepracovaním všetkých súvisiacich stavebných objektov stavby, t. j. nevyhnutná bola napríklad úprava dĺžky nábehových múrov mostného objektu, úprava protihlukovej steny plynulo prechádzajúcej mostným objektom SO 204-00 a zároveň úprava sietí pod mostným objektom z dôvodu ich kolízie s úpravami vyvolanými jeho skrátením.
Základné údaje o mostnom objekte SO 204-00
Podľa akceptovaného variantného riešenia realizácie (DRS, r. 2014, spol. ISprim, s. r. o., a Alfa 04, a. s.) je charakteristika mostného objektu takáto:
• 8-poľový mostný objekt: 19,11 + 6 × 26,78 + 19,11 m,
• dĺžka nosnej konštrukcie: 200,70 m,
• dĺžka mosta: 203,00 m,
• šírka nosnej konštrukcie: 16,94 m,
• šírka medzi zvodidlami: 14,50 m,
• výška mosta: 10,00 m,
• stavebná výška mosta: 1,79 m,
• plocha mosta: 3 340,00 m2.
Nevyhnutnosť návrhu mosta vzišla z potreby mimoúrovňového kríženia prevádzanej komunikácie v smere KE – PO (centrum) s okružnou križovatkou a realizovanou preložkou Švábskeho potoka. Mostný objekt sa nachádza v intraviláne mesta Prešov pri vjazde do mesta z diaľničného úseku D1 Prešov – Budimír. Charakter územia možno považovať za rovinatý, v súčasnosti slúži prevažne ako priemyselná zóna.
Obr. 2 Pozdĺžny rez SO 204-00
Most je z hľadiska polohy navrhnutý nad terajšou ulicou Košická, v časti križovatiek Košice – Prešov, Šváby – Haniska. Mostný objekt je v zmysle projektovej dokumentácie a staničenia realizovanej trasy B umiestnený v km 0,588 100 – 0,791 100.
Prevádzaná komunikácia sa napája na mostný objekt prostredníctvom nábehových múrov SO 218-00 a SO 219-00, ktorých celková dĺžka sa z dôvodu skrátenia mostného objektu o cca 100 m upravila s prihliadnutím na plynulé napojenia pri dodržaní smerového a výškového vedenia napájanej komunikácie. Realizované nábehové múry dodávajú zemnému telesu potrebnú odolnosť proti sadaniu v prechodovej oblasti pred a za realizovaným mostným objektom.
Obr. 3 Pôdorys 204-00
Výškovo vedie komunikácia na moste vo vypuklom výškovom oblúku so sklonmi tyčníc -6,00 % a -5,50 %. Priečny sklon vozovky (2,5 %) je v celej dĺžke mostného objektu navrhnutý ako strechovitý.
Z hľadiska smerového vedenia vedie komunikácia na mostnom objekte v prechodnici (km 0,588 100 – 0,647 010), následne v priamej (km 0,647 010 – 0,657 000) a prechodnci (km 0,657 000 – 0,747 000), ukončená je v smerovom oblúku s polomerom R = 1 300 m (km 0,747 200 – km 0,791 000).
Spodná stavba
Pôvodný inžinierskogeologický prieskum umožňoval zmenu technológie zakladania oproti pôvodnej DRS z roku 2010, t. j. opory a medziľahlé podpery mostného objektu sú založené hĺbkovo, na mikropilótach s priemerom 159 mm, v projektovanom rozsahu 40 – 48 ks s dĺžkami 6 – 9 m. V priebehu I. fázy stavby sa zrealizovali medziľahlé podpery č. 2 (P2) až 6 (P6) (obr. 4) a zároveň sa zrealizovalo hĺbkové zakladanie opory č. 1 (O1) a medziľahlej podpery č. 7 (P7).
Obr. 4 Zrealizovaná časť spodnej stavby v I. fáze stavby
Realizácia stavebných jám opôr a medziľahlých podpier prebiehala z dôvodu blízkosti cestnej dopravy s využitím zabezpečenia výkopov dočasnými a trvalými štetovnicovými stenami. Pokračovanie v realizácii chýbajúcej časti spodnej stavby obmedzilo sprejazdnenie vetvy 2 SO 104-00, keďže pri prevzatí stavby viedla doprava v smere PO – KE v mieste pôvodnej komunikácie, t. j. v mieste medziľahlej podpery č. 8 (P8) a opory č. 9 (O9).
Keďže výstavba spomínanej vetvy č. 2 a následné odklonenie dopravy boli obmedzené nevyhnutným zrealizovaním prekládky kanalizačného zberača SO 506-00, práce na realizácii spodnej stavby (P8, O9) sa začali až v priebehu septembra 2016, t. j. po odklonení cestnej dopravy.
Na realizáciu bolo nevyhnutné zabaraniť dočasné a trvalé štetovnicové steny v tesnej blízkosti cestnej dopravy pri rešpektovaní už zrealizovaných vetiev 2 a 3. Z tohto dôvodu bolo nevyhnutné šírkovo upraviť (zúžiť) základový blok opory č. 9 a zabezpečiť jeho následnú pôdorysnú úpravu s novým rozmiestnením prvkov hĺbkového založenia. V období júla až septembra 2016 bola možná výstavba opory č. 1 (O1) a medziľahlej podpery č. 7 (P7) z dôvodu ich zrealizovaného hĺbkového založenia v I. fáze stavby.
Medziľahlé podpery, ktorých je celkovo sedem, tvoria železobetónové steny, votknuté do základových pätiek. Tvar medziľahlých podpier je atypický, v pôdoryse pripomína piškótu s vybratím driekovej časti medzi uloženými ložiskami z dôvodu prispôsobenia sa vybratiu mostovkovej časti medzi hlavnými nosnými trámami NK.
Opory č. 1 a 9 tvoria železobetónové steny (tvoriace záverné múry) a podpery s rovnakým tvaru ako medziľahlé podpery. Steny aj podpery sú votknuté do spoločnej základovej dosky.
Po oboch stranách záverných múrov sú umiestnené zvislé šachty, ktoré tvoria stabilizačné rebrá záverných múrov a umožňujú tiež prostredníctvom zvislých potrubí odvedenie vody zo žľabov nosnej konštrukcie do novozrealizovaných kanalizačných šácht a napojenie do jestvujúceho kanalizačného systému.
Vstup do priestorov odvodňovacích šácht je zabezpečený vstupnými otvormi, ktoré sú umiestnené na čelných stranách stien (obr. 5).
Obr. 5 Zrealizovaná opora č. 1
Počas realizácie spodnej stavby bolo možné bez výraznejšieho zdržania začať realizáciu nosnej konštrukcie SO 204-00, a to na základe toho, že I. etapa mostovky je uložená na medziľahlých podperách č. 4 (P4) a 5 (P5), ktorých zrealizovanie sa úspešne ukončilo v I. fáze stavby.
Nosná konštrukcia mosta
Nosná konštrukcia mosta bola navrhnutá ako monolitická, dodatočne predpätá, 2-trámová konštrukcia s priečnymi mostovkovými rebrami a celkovou dĺžkou 200,70 bm. V definitívnom štádiu pôsobí nosná konštrukcia ako 8-poľový spojitý nosník uložený na hrncových ložiskách.
Rozmiestnenie ložísk zohľadňuje pevné uloženie na medziľahlej podpere č. 5 a osadenie klzných ložísk na ostatných podperách, ako aj oporách mostného objektu. V montážnych štádiách sa statický systém mosta mení a samotnú konštrukciu mosta počas realizácie tvorí spojitý nosník s previsnutými koncami, pričom počet polí mostnej konštrukcie postupne narastá smerom k zrealizovaným oporám.
Obr. 6 Realizácia NK, I. etapa
Predpätie nosnej konštrukcie bolo navrhnuté s použitím predpínacích jednotiek (káblov) zostavených z 19 predpínacích lán Ls 15,7/1860. Projektová dokumentácia rieši predpínanie jednotlivých etáp v zmysle postupnej realizácie jednotlivých etáp (I. – VIII.).
V každej pracovnej škáre medzi jednotlivými etapami sa polovica spojkovaných káblov predpína a druhá prechádza kontinuálne do ďalšej realizovanej etapy.
Postup a špecifiká realizácie nosnej konštrukcie
Plánovanie a samotnú prípravu výstavby mostného objektu zásadne ovplyvnila bezprostredná prítomnosť miestnej a tranzitnej dopravy. Tomu bolo nevyhnutné prispôsobiť harmonogram stavebných prác, plán vnútrostaveniskovej dopravy a v neposlednom rade technologické postupy jednotlivých etáp realizácie spodnej stavby a nosnej konštrukcie.
Z dôvodu cestnej dopravy nebolo možné rozvinúť práce na celom mostnom objekte už pri odovzdaní stavby, keďže bolo potrebné presmerovať dopravu mimo staveniska na existujúce a novovybudované komunikácie. Na zabezpečenie výstavby bola potrebná montáž dvojice statických vežových žeriavov, pričom ich dodávka a montáž zohľadňovali priestorové obmedzenia pri ich výstavbe a, samozrejme, do úvahy bolo treba brať aj schopnosť ich demontáže po zrealizovaní nosnej konštrukcie mostného objektu.
V súvislosti s presmerovaním dopravy a realizáciou jednotlivých etáp sa vypracoval plán vedenia komunikácií pre peších v rámci jednotlivých etáp výstavby NK so zabezpečením ich bezpečnosti pri krížení staveniska. Na zabezpečenie bezpečnosti cestnej premávky, ako aj samotných pracovníkov spol.
Doprastav, a. s., realizujúcich mostný objekt SO 204-00, bolo nevyhnutné uzatvoriť okružnú križovatku, t. j. zabrániť presunu dopravy v miestach priemetu nosnej konštrukcie mosta. Zmena organizácie dopravy si vyžiadala rozsiahle zabezpečenie dočasného dopravného značenia na usmernenie cestnej dopravy v meste Prešov.
Obr. 7 Debnenie NK, I. etapa (vrátane rímsovej časti)
Samotná realizácia NK si vyžadovala vypracovanie komplexného projektu podpernej konštrukcie na osadenie atypických prvkov debnenia mostovky a realizáciu spevnených plôch s presne špecifikovanou výškou a umiestnením jednotlivých prvkov realizovanej plochy, t. j. s rôznymi výškami osadenia cestných panelov v celej dĺžke nosnej konštrukcie.
Na základe zrealizovania časti stavby v I. fáze projektu bolo možné začať s realizáciou I. etapy mostovky bez väčších zdržaní. Hlavným limitujúcim faktorom realizácie NK bolo skoré zabezpečenie atypického debnenia, skladajúceho sa z drevených boxov, ktorých tvar zohľadňoval tvar mostovky navrhnutý projektantom stavby, a spracovanie dostatočného počtu realizovaných boxov, čo umožnilo realizáciu dvoch etáp súčasne (zohľadnenie návrhu predpínania a splnenie termínu realizácie diela).
Prítomnosť dopravy mala vplyv aj na samotnú predmontáž, montáž a demontáž podpernej konštrukcie a debnenia nosnej konštrukcie. Práce na podpernej konštrukcii STAXO 100 a debnení prebiehali iba v priestore priemetu nosnej konštrukcie a v priestore vnútornej plochy okružnej križovatky. Projekčne bolo potrebné vyriešiť zásadný problém v postupe výstavby, t. j. demontáž debnenia NK už zrealizovaných etáp.
Vzdialenosť dopravy neumožňovala vyťahovanie debnenia do strán po uvoľnení podpernej konštrukcie.
Obr. 8 Debnenie NK, II. etapa
V spolupráci s dodávateľom podpernej konštrukcie a debnenia sme navrhli riešenie demontáže prvkov debnenia (boxov) systémom spúšťania vo vertikálnom smere. Debnenie každej etapy sa pri jej realizácii rozdelilo do „oddebňovacích celkov“, ktoré boli vymedzené buď dvomi, alebo tromi priečnymi mostovkovými rebrami.
V priestore debnenia trámov a debnenia priečnych rebier sa v jednej línii (pri realizovaní samotného debnenia a betonárskej výstuže) osadili vertikálne hladké dištančné rúrky, pri ktorých bolo nevyhnutné zabezpečiť ich priechodnosť počas betonáže NK. Po zrealizovaní skúšok pevnosti betónu a predopnutí predpínacej výstuže bolo možné začať samotný proces demontáže debnenia. Na celom mostnom objekte sa zrealizovalo 1 080 ks oddebňovacích otvorov umožňujúcich vertikálne spustenie jednotlivých boxov.
Za použitia kotevných tyčí s dĺžkou 6,0 m a dvoch oddebňovacích konštrukcií (jedna nad úrovňou mostovky a druhá pod hornou konštrukciou podopretia) sa po odskružení podpornej konštrukcie STAXO 100 zrealizovalo samotné zvislé spúšťanie vnútorného debnenia NK za pomoci vežového žeriava a dvoch manipulátorov. Samotné „oddebňovacie celky“ a boxy debnenia tak bolo možné následne použiť pri realizácii ďalšej etapy bez zbytočnej časovej straty.
Navrhnutý typ nosnej konštrukcie si vyžadoval predprípravu betonárskej výstuže rebier a rímsových častí mimo realizovanej etapy a zároveň úpravu drevených boxov a debnenia mostovkových rebier z dôvodu smerového zakrivenia nosnej konštrukcie, t. j. „otvárania“ rebier na vonkajších stranách smerových oblúkov.
Obr. 9 Debnenie NK, V. etapa, výstavba SO 218-00
Počas realizácie I. etapy NK bolo nevyhnutné zrealizovať dočasné premostenie Švábskeho potoka, ktorý križuje vnútornú časť okružnej križovatky, z dôvodu plynulej výstavby podpernej konštrukcie etapy č. II. Premostenie sa realizovalo osadením 55 ks ŽB rámových prefabrikátov, ktorých prierezová plocha zohľadňovala prípadné navýšenie hladiny prevádzaného Švábskeho potoka.
Po betonáži a následnom predopnutí I. etapy bolo možné oddebniť zrealizovanú etapu a osadiť na vopred pripravenú podpernú konštrukciu debnenie etáp č. II. a III. Realizácia týchto etáp prebiehala súčasne, keďže sa v zmysle postupu predpínania NK spínali naprieč etapou č. I. priebežnými káblami s dĺžkou 90 m.
Predopnutie etáp č. I., II. a III. umožnilo samostatný postup realizácie ďalších etáp NK smerom k realizovaným oporám mostného objektu.
Predpínanie nasledujúcich etáp prebiehalo v zmysle projekčného návrhu, t. j. po realizácii etapy bolo 50 % káblov predopnutých s vypustením káblov nasledujúcej etapy (t. j. zostávajúcich 50 %). Z dôvodu krátkeho termínu realizácie a blížiaceho sa zimného obdobia bolo nevyhnutné kontinuálne predbiehať realizáciu etáp prípravou spevnených plôch a výstavbou podpernej konštrukcie ďalších etáp, t. j. pri oddebnení zrealizovanej etapy bolo treba uložiť oddebnené boxy na zrealizovanú podpernú konštrukciu nasledujúcej etapy a čo najrýchlejšie spracovať betonársku výstuž.
Súčasne s realizáciou nosnej konštrukcie prebiehala výstavba nábehových múrov SO 218-00 a SO 219-00, ktorých skoré ukončenie je potrebné na realizáciu prechodovej oblasti mostného objektu SO 204-00.
Obr. 10 Zrealizovaná nosná konštrukcia mostného objektu SO 204-00
Vybavenie mosta
Nosnú konštrukciu bude pod budúcimi vrstvami vozovky chrániť zapečaťujúca vrstva s následným natavením izolačných asfaltových pásov. Povrchová voda z vozovky mosta bude odvedená priečnym strechovitým sklonom smerom k betónovým zvodidlám a následne otvormi v spodnej časti betónových zvodidiel do odvodňovacích žľabov mosta.
Zrealizované ŽB žľaby, prekryté pochôdznou mrežou, sú zaústené do odvodňovacích šácht opôr č. 1 a 9, odkiaľ sa bude voda odvádzať do verejnej kanalizácie. Odvodňovacie žľaby sa betónovali súčasne s príslušnou časťou/etapou nosnej konštrukcie.
Nad oporami č. 1 a 9 sa osadia mechanické lamelové mostné závery s rozsahom dilatačného pohybu 160 mm. Na oboch stranách je po celej dĺžke vozovky mostného objektu navrhnuté betónové zvodidlo DPS-BZV-J-81 s úrovňou zadržania H2 v zmysle technických predpisov. V úseku mostných záverov sa na uvedené betónové zvodidlá plynulo napoja oceľové zvodidlá, ktoré sú súčasťou súvisiacich objektov SO 218-00 a SO 219-00.
Obr. 11 Pohľad na zrealizovanú nosnú konštrukciu SO 204-00
Obytná zóna, ktorá sa nachádza po ľavej strane mostného objektu (v smere staničenia), bude od vznikajúceho hluku prevádzanej dopravy chránená realizovanou protihlukovou stenou (PHS), ktorá bude svojím spôsobom kotvenia architektonicky dotvárať rímsovú časť konštrukcie mostného objektu – stĺpy PHS sa osadia do vopred realizovaných vybratí rímsových častí. Na pravej strane mostného objektu bude oceľové zábradlie s hliníkovou výplňou kotvené vo vybratiach rímsovej časti, podobne ako protihluková stena.
V zmysle požiadaviek objednávateľa bude na mostnom objekte osadený online monitoring mostného objektu, ktorý pozostáva zo senzorov na snímanie a zaznamenávanie správania sa konštrukcie mosta s cieľom sledovať a archivovať „život“ mostnej konštrukcie pod vplyvom vonkajších zdrojov (doprava, meniace sa klimatické podmienky).
Povrchová úprava mosta
Nadzemné časti spodnej stavby (medziľahlé podpery a piliere votknuté do opôr) sa z dôvodu atypického tvaru realizovali s využitím debnenia vyrobeného z lát, ktoré majú za následok výsledný vizuálny efekt týchto povrchov betónových konštrukcií.
Keďže je potrebné zjednotiť tieto prvky so ŽB prvkami realizovanými s využitím systémového debnenia, pred odovzdaním stavebného objektu sa komplexne zrealizuje zjednocujúci a ochranný náter ŽB prvkov mostného objektu, ako aj pohľadových častí nábehových múrov, ktoré pozostávajú zo ŽB panelov (systém MACRES).
Obr. 12 Pohľad na zrealizovanú nosnú konštrukciu SO 204-00
Záver
V súčasnom období prebieha úprava zrealizovanej nosnej konštrukcie pred realizáciou pečatiacej vrstvy a robia sa dokončovacie práce na oporách mostného objektu pred osadením mostných záverov. Pod mostným objektom prebieha odstránenie spevnených plôch, dočasného premostenia Švábskeho potoka a úprava okružnej križovatky vzhľadom na obnovenie cestnej dopravy v termíne ukončenia diela.
Vzhľadom na časovo náročnú realizáciu mostného objektu SO 204-00 a s prihliadnutím na nevyhnutné dodržanie postupnej realizácie jednotlivých etáp nosnej konštrukcie je zrealizovanie uvedeného mostného objektu, ako aj samotnej stavby, pre spol. Doprastav, a. s., výzvou, ktorej splnenie zvýši kvalitu a bezpečnosť jazdy účastníkov cestnej premávky a zabezpečí zvýšenie jej plynulosti.
Construction object 204-00 Bridge on the branch B of the road III/06810 in km 0,690 over the roundabout interchange, Prešov
Bridge 204-00 is the main construction object of the I/68 Prešov, section Škultétyho – ZVL, phase II. The necessity of the bridge was induced by the need of the execution of interchange of crossing roads. The Bridge is located over the existing roundabout and close to the new parts of the interchange, that are fully used by the trucks and passenger traffic.
Literatúra
1. I/68 Prešov, odb. Škultétyho – ZVL, PD DRS SO 204-00, r. 2010, spol. ISPO, spol. s r. o., Prešov.
2. I/68 Prešov, odb. Škultétyho – ZVL, PD DRS SO 204-00, r. 2014, spol. Alfa 04, a. s.
3. Zaťažovacie skúšky mikropilót – r. 2014, spol. ANALYSIS, s. r. o.
TEXT: Ing. Pavol Kidala, Ing. Eduard Farkaš, Ing. Norbert Seman
OBRÁZKY: Doprastav, a. s.
Pavol Kidala, Eduard Farkaš a Norbert Seman pôsobia v spoločnosti Doprastav, a. s.
Článok bol uverejnený v časopise Inžinierske stavby/Inženýrské stavby 2/2017.
