Mosty na diaľnici D1 Fričovce – Svinia

V decembri minulého roka bol daný do užívania nový úsek diaľnice na východnom Slovensku D1 Fričovce – Svinia s dĺžkou 11,2 km. Tento diaľničný úsek bol postavený podľa tzv. žltej knihy Fidic, čo znamená, že pri dodržaní určitých podmienok mal zhotoviteľ voľnú ruku pri návrhu konštrukcií a mohol hľadať optimálne riešenia. Hlavným kritériom výberu riešenia bola cena, pričom najväčšia možnosť úspory sa núkala najmä pri návrhu mostných objektov.

Ich cenu však okrem zabudovaných materiálov výrazne ovplyvnila aj technológia, ktorú mal zhotoviteľ (združenie firiem Doprastav a Strabag) k dispozícii.

Vo výsledku je na tomto úseku 15 mostných objektov, z toho 10 mostov má dĺžku viac ako 100 m. Najviac zastúpené sú mosty z tyčových prefabrikátov – sedem mostov –, dva veľké mosty boli postavené pomocou výsuvnej skruže, jeden na pevnej skruži, dva mosty boli postavené technológiou letmej betonáže. Tri mosty sú presypané, ich konštrukcia je oceľová klenbová z vlnitého plechu.

Mosty budované letmou betonážou

V prípade dvoch mostov budovaných letmou betonážou rozhodla o voľbe technológie skutočnosť, že po dobudovaní estakády v Považskej Bystrici vlastnil zhotoviteľ týchto mostov (Doprastav) niekoľko nevyužitých betónovacích vozíkov uspôsobených na výstavbu diaľničného mosta s priečnym rezom na celú šírku diaľnice. Tieto letmo betónované mosty – obj. 204-00 a 206-00 – majú podobnú nosnú konštrukciu, spodnú stavbu, statický systém aj priečny rez. Voľba 4-poľovej konštrukcie vychádzala jednak z profilu premosťovaných prekážok, jednak aj z voľby maximálneho rozpätia poľa, ktoré by umožnilo navrhnúť nosnú konštrukciu s konštantnou výškou, a to tak, aby si betónovacie vozíky, ktoré sa mali použiť, vyžadovali čo najmenšie úpravy. Združený priečny prierez nosnej konštrukcie na celý profil diaľnice bol daný použitím betónovacích vozíkov z Považskej Bystrice, ale takáto koncepcia konštrukcie bola logická a ekonomická aj vzhľadom na vedenie nivelety v úseku mostov až viac ako 40 m nad premosťovaným údolím.

Obr. 1 Objekt 204-00 Most cez údolie s bezmenným potokom v km 81,8

Priečny rez nosnej konštrukcie je jednokomorový s výškou 4,81 m (v osi mosta), so štíhlou priečne predopnutou mostovkovou doskou so šírkou 29 m, podopieranou jednoduchými tyčovými prefabrikovanými vzperami. Objekt 204-00 má mostovku v sklone 2,5 % a vodorovnú spodnú hranu komôrky (obr. 1). Aby sa čo najekonomickejšie využili existujúce betónovacie vozíky pri obidvoch mostoch, priečny rez obj. 206-00, ktorý má mostovku v sklone 3,5 %, má spodnú hranu komôrky v sklone 1 %, t. j. je rovnaký, len je ako celok naklonený oproti obj. 204-00 o 1 %. Tyčové vzpery sú v teoretickej osovej vzdialenosti 2,44 m a majú prierez 0,4 × 0,4 m. Pozdĺžne predpätie nosnej konštrukcie tvoria konzolové káble zložené z 19, 15 a 12 lán ØLs 15,7 mm/1 860 MPa, 15-lanové poľové káble a 19- a 15-lanové káble spojitosti vedené v trámoch a kotvené v priečnikoch nosnej konštrukcie. Voľné káble sú iba v medziľahlých poliach a sú tvorené z 19 lán ØLs 15,7 mm/1 860 MPa. Priečne predpätie tvoria 4-lanové káble v konštantnej vzdialenosti 0,6 m. Na výstavbu nosnej konštrukcie bol použitý betón C 45/55 a predpínací systém Dywidag.

Obr. 2 Objekty 204-00 a 206-00 – priečny rez nosnou konštrukciou

Tvar podpier týchto mostov umožnil vybudovať zárodok nosnej konštrukcie bez podpernej skruže, ktorej použitie by bolo pri danej výške podpier výrazne neekonomické. Debnenie zárodku tvorila oceľová konštrukcia ukotvená do podpery, debnenie bolo opakovateľné pri viacerých zárodkoch. Podpery v tvare štvorice štíhlych stojok stužených priečnymi stenami zabezpečili stabilitu vahadiel bez potreby montážnych veží (obr. 4). Stabilita vahadiel počas výstavby sa zabezpečila štvoricou ložísk, ktoré boli vo vzájomnej vzdialenosti 4,88 m v pozdĺžnom smere mosta a 6 m v priečnom smere mosta. Stabilita vahadla sa zvýšila aj kotvením vahadla k  podperám pomocou predpínacích tyčí. Tie boli kotvené do vopred vynechaných otvorov v stužujúcich priečlach podpier. Po zmonolitnení vahadla s ďalšou časťou konštrukcie sa predpínacie tyče odstránili.

Obr. 3 Práce na moste 204-00

Dĺžka nosnej konštrukcie objektu 204-00 je 289,34 m a objektu 206-00 264,94 m. Dĺžky týchto objektov sa skrátili o 45 m (obj. ­204-00), resp. 40 m (obj. 206-00), a to neštandardným riešením opôr týchto mostov. Opory tvorí vysoká stena s predsadenými piliermi. Výška steny je 10 – 11 m nad základom. Stena je zo zadnej strany stužená bočnými krídlami a v strede šachtou, monoliticky spojenou so stenou, ktorá okrem stužujúcej funkcie zabezpečuje prístup do mosta zo stredného deliaceho pásu. Vyššia prácnosť a tým aj vyššia cena sú kompenzované úsporou nákladov dosiahnutých skrátením nosných konštrukcií týchto mostov.

Obr. 4 Pohľad na most 206-00

Obidva objekty sú založené hĺbkovo s veľmi plytkou výškovou polohou základových dosiek. To umožnilo napriek členitému terénu pod mostami realizovať zakladanie bez mimoriadnych opatrení pri hĺbení výkopov, okrem štvrtej podpery mosta 206-00, kde výkop v kritickom rohu dosiahol pre strmý terén v obidvoch smeroch výšku 18 m a bol zabezpečený striekaným betónom i klincovaním. Paženie výkopov stredných podpier bránilo zaplaveniu stavebnej jamy priľahlými potokmi. Použitie mikropilót si vyžiadal výskyt ťažšie vŕtateľných vrstiev podložia pod podperami. Pri výstavbe obidvoch mostov boli použité iba dva páry betónovacích vozíkov. Logickou zámenou postupu výstavby vahadiel medzi objektmi 204-00 a 206-00 sa podarilo vozíky optimálne využiť, čo tiež prispelo k zníženiu stavebných nákladov týchto mostov.

Mosty z tyčových prefabrikátov

Ďalšou skupinou mostov sú mosty z tyčových prefabrikátov (obr. 5). Najväčším z nich – z hľadiska rozpätia polí a výšky nad terénom – je obj. 211-00 s rozpätiami polí 30 + 5 × 42 + 30 m s výškou pilierov do 21 m. Nosná konštrukcia je 7-poľová a v definitívnom štádiu pôsobí ako spojitý nosník. Prefabrikáty na moste majú dve rôzne dĺžky – 29,8 m v krajných poliach a 40,9 m v medziľahlých poliach.
Nosníky DPS VP-I 04 sú z betónu C 45/55. Vo výrobni boli zhotovené z troch dielov a po dopravení na stavbu boli zopnuté 4-lanovými káblami do jedného nosníka. Hviezdicový tvar spodnej stavby umožnil budovať dosky priečnikov bez použitia podpernej skruže.

Spodok dosky priečnika je prefabrikovaný. Pozostáva z dvoch častí, ktoré boli počas výstavby uložené na lisoch a pieskových hrncoch umiestnených na ramenách hviezdice a spolu vytvorili korýtko. To bolo zaliate betónom, čím sa vytvorila doska priečnika, na ktorú sa mohli ukladať prefabrikáty. Po uložení všetkých prefabrikátov susediacich polí sa dobetónoval priečnik zároveň s betonážou spriahajúcej dosky na dĺžke 7,5 m na obe strany od osi uloženia. Dobetónovanie zvyšných častí spriahajúcich dosiek v strede polí sa realizovalo až po zmonolitnení celého mosta.

Obr. 5 Objekt 211-00 – najväčší most z tyčových prefabrikátov

Mosty budované hornou výsuvnou skružou

Z ďalších mostov sú atraktívne 4-poľový most 202-00 a 6-poľový most 203-00, ktoré boli postavené s pomocou hornej výsuvnej skruže. Majú maximálne rozpätie 45 m a výšku pilierov až do 37,7 m. Rovnako ako dva letmo betónované mosty, aj tieto konštrukcie majú združený prierez pre obidva jazdné smery diaľnice. Nosná konštrukcia je z dodatočne predpätého betónu a v priečnom reze ju tvorí monolitická komora, ktorá je po stranách rozšírená prefabrikovanými vzperami a spriahnutá s mostovkovou doskou. Výška nosnej konštrukcie v mieste nivelety je konštantná 2,6 m. Šírka je 28,6 m, z toho 8,3 m je šírka stredného komorového nosníka.

Záver

Okrem mostných objektov je na tomto úseku množstvo inžinierskych diel, zvlášť veľkých kotvených zárubných múrov, ktorých potrebu vyvolala existencia zosuvných území na trase diaľnice.
Tieto konštrukcie poukazujú na skutočnosť, že výstavba môže byť efektívnejšia, ak je do procesu prípravy zapojený budúci zhotoviteľ stavby už v štádiu projektovania a návrh optimalizuje tak, aby sa minimalizovala výsledná cena stavby. Na záver ešte treba pripomenúť tvorcov diela. Realizačné projekty mostov vypracovali spoločnosti Alfa 04, a. s., Novák & Partner, s. r. o., a SHP, s. r. o., stavbu realizovali Doprastav, a. s., a Strabag, s. r. o., obstarávateľom stavby bola Národná diaľničná spoločnosť, a. s.

TEXT: Ing. Katarína Táborská
FOTO A OBRÁZKY: Alfa 04, a. s.

Katarína Táborská pracuje v spoločnosti Alfa 04, a. s.

Článok bol uverejnený v časopise Inžinierske stavby/Inženýrské stavby