STRABAG, s. r. o

Problematika ruลพรญnskych rรกmovรฝch mostov

Partneri sekcie:

Vodnรฉ dielo Ruลพรญn bolo vybudovanรฉ v rokoch 1962 aลพ 1972 a vyลพiadalo si novรฉ usporiadanie cestnej siete v tejto lokalite, a tรฝm aj realizรกciu viacerรฝch premostenรญ ponad vodnรบ plochu nรกdrลพe. Tieto mosty sa budovali v rokoch 1964 aลพ 1969, eลกte pred napustenรญm priehrady.

Naลกa spoloฤnosลฅ DOPRAVOPROJEKT, a. s., mala prรญleลพitosลฅ navrhnรบลฅ rekonลกtrukciu dvoch z nich, a to mosta pri Koลกickรฝch Hรกmroch a mosta pri Margecanoch. Oba boli navrhnutรฉ ako rรกmovรฉ, budovanรฉ technolรณgiou letmej montรกลพe a zรกroveลˆ veฤพmi citlivo vsadenรฉ do danรฉho prostredia. Na svoju dobu boli veฤพmi inovatรญvne, a to aj vzhฤพadom na technolรณgiu ich vรฝstavby.

Dnes sรบ v prevรกdzke uลพ viac ako 50 rokov a objavujรบ sa na nich viacerรฉ vรกลพne poruchy ako nadmernรฉ deformรกcie, trhliny, degradรกcia predpรคtia a pod. Tieto poruchy majรบ svoj pรดvod predovลกetkรฝm v kvalite realizaฤnรฝch prรกc, a to najmรค v nรญzkej ochrane predpรญnacej vรฝstuลพe. ฤŒlรกnok sa venuje zistenรฝm poruchรกm na uvedenรฝch mostoch, ich prรญฤinรกm a navrhovanรฝm opatreniach na ich odstrรกnenie.

Deformรกcia mosta a zatekajรบce predpรญnacie kotvy
Deformรกcia mosta a zatekajรบce predpรญnacie kotvy | Zdroj: DOPRAVOPROJEKT, a. s.,

Pรดvodnรฝ most pri Koลกickรฝch Hรกmroch

Most bol postavenรฝ v roku 1967. Mostnรฝ objekt tvorรญ rรกmovรก dvojkomorovรก konลกtrukcia s posuvnรฝm kฤบbom uprostred strednรฉho poฤพa. Rozpรคtie polรญ je 38,5 + 77,0 + 38,5 m. Na moste je asfaltovรก vozovka so ลกรญrkou 7,50 m a s obojstrannรฝmi chodnรญkmi so ลกรญrkou 1,25 m. Celkovรก ลกรญrka mosta je 10,54 m a celkovรก dฤบลพka mosta 154,80 m.

V prieฤnom smere tvoria nosnรบ konลกtrukciu dva samostatnรฉ komorovรฉ nosnรญky s premennou vรฝลกkou 1,4 โ€“ 4,0 m. Komorovรฉ nosnรญky sรบ navzรกjom spojenรฉ prefabrikovanรฝmi rebrovanรฝmi doskami. Nosnรก konลกtrukcia bola letmo montovanรก z prefabrikovanรฝch segmentov. Monolitickรฝ zรกrodok s dฤบลพkou 5,0 m bol votknutรฝ do podpier a symetricky sa na neho pripรกjali komorovรฉ segmenty s dฤบลพkami 3 ร— 2,0 m; 2 ร— 2,5 m a 8 ร— 3,0 m.

Zdravรก predpรญnacia vรฝstuลพ a skorodovanรก predpรญnacia vรฝstuลพ
Zdravรก predpรญnacia vรฝstuลพ a skorodovanรก predpรญnacia vรฝstuลพ | Zdroj: STRABAG, s. r. o

Segmenty boli koncipovanรฉ tak, aby hmotnosลฅ kaลพdรฉho z nich nepresiahla 20 t. Segmenty sa pripรกjali pomocou predpรญnacรญch kรกblov. Kaลพdรฉ vahadlo bolo predopnutรฉ 39 kรกblami z patentovanรฝch drรดtov 24 โˆ… 7,0 mm. Kรกble sa ukladali voฤพne do ลพฤพabov v hornej ฤasti komorovรฝch nosnรญkov, ktorรฉ sa po vybudovanรญ vahadiel zaliali betรณnom.

Dolnรฉ lanรก sa nachรกdzajรบ v spodnej doske komorovรฉho prierezu โ€“ pri uloลพenรญ na opore a pri dilatรกcii v strede druhรฉho poฤพa. Spodnรบ stavbu tvoria dve krajnรฉ opory a dva medziฤพahlรฉ piliere. Krajnรฉ opory sรบ masรญvne gravitaฤnรฉ, ploลกne zaloลพenรฉ. Piliere sa skladajรบ z dvoch stojok so ลกtvorcovรฝm prierezom s rozmermi 2,4 ร— 2,4 m a s vรฝลกkami 27 a 21,6 m. Piliere sรบ do nosnej konลกtrukcie votknutรฉ a sรบ zaloลพenรฉ ploลกne na odstupลˆovanom.

Vรฝmena kyvnรฝch stojok za loลพiskรก.
Vรฝmena kyvnรฝch stojok za loลพiskรก. | Zdroj: STRABAG, s. r. o

Zistenรฉ poruchy

Pre nadmernรบ deformรกciu v strede hlavnรฉho poฤพa, ktorรก sa namerala aลพ na รบrovni 210 mm, bol most v decembri 2017 uzatvorenรฝ. Urฤitรก miera deformรกcie sa oฤakรกvala ako vyplรฝvajรบca z prirodzenรฝch reologickรฝch javov.

Deformรกcia za mierou reolรณgie sa vลกak uลพ prisรบdila degradujรบcej predpรญnacej vรฝstuลพi. Analรฝza sa realizovala na vรฝpoฤtovom modeli, kde sa porovnรกvali vรฝpoฤtovรฉ deformรกcie s nameranรฝmi. Z tรฝchto porovnรกvanรญ sa stanovila รบฤinnosลฅ predpรคtia na รบrovni 68 %. Za zlรฝm stavom predpรคtia sa podpรญsala nedostatoฤnรก ochrana predpรญnacรญch kรกblov, ktorรบ tvorรญ zรกlievka betรณnovรฝch kรกblov a izolรกcia mostovky.

Roztlรกฤanie vahadiel nosnej konลกtrukcie
Roztlรกฤanie vahadiel nosnej konลกtrukcie | Zdroj: STRABAG, s. r. o

Pri rekonลกtrukcii mosta a nรกslednej podrobnej diagnostike bola odhalenรก nekvalitne zrealizovanรก izolรกcia mostovky s nenatavenรฝmi kusmi, zistili sa kaverny v zรกlievke predpรญnacej vรฝstuลพe a potvrdil veฤพmi premenlivรฝ stav predpรญnacej vรฝstuลพe. Diagnostika stanovila priemernรฉ tlakovรฉ pevnosti betรณnov segmentov na 51,20 MPa, zรกrodkov na 45,10 MPa a drieku pilierov na 32,80 MPa

Rekonลกtrukcia mosta pri Koลกickรฝch Hรกmroch

Stanovenie zostatkovej รบฤinnosti predpรคtia a pevnosti betรณnov sa vyuลพilo pri nรกvrhu rekonลกtrukcie mosta, ktorรก spoฤรญvala primรกrne v zmene statickรฉho systรฉmu, a to zmonolitnenรญm stredovรฉho kฤบbu a vnesenรญm dodatoฤnรฉho predpรคtia.

Zmonolitnenรญm doลกlo k zvรฝลกeniu tuhosti strednรฉho poฤพa a zรกroveลˆ k znรญลพeniu odozvy na dodatoฤne vnesenรฉ zaลฅaลพenia, preto sa fixรกcia konลกtrukcie na zmenenรฝ statickรฝ systรฉm realizovala na odฤพahฤenej konลกtrukcii o mostnรฝ zvrลกok.

Pred samotnรฝm zmonolitnenรญm doลกlo k roztlaฤeniu vahadiel nosnej konลกtrukcie, ฤรญm sa eliminovali รบฤinky dodatoฤnรฉho predpรคtia na podpery. Vnesenie dodatoฤnรฉho predpรคtia sa realizovalo prostrednรญctvom voฤพnej predpรญnacej vรฝstuลพe.

Predpรญnacie kรกble boli rozdelenรฉ do dvoch skupรญn โ€“ prvรก skupina kรกblov pozostรกva zo 4 ks lรกn 15xLs15,7/1860 vedenรฝch priamo v hornej ฤasti dvojkomorovรฉho prierezu. Tieto kรกble dopฤบลˆajรบ รบฤinky pรดvodnรฉho predpรคtia vedenรฉho v ลพฤพabe.

Prieฤny rez mostom pri Koลกickรฝch Hรกmroch
Prieฤny rez mostom pri Koลกickรฝch Hรกmroch | Zdroj: DOPRAVOPROJEKT, a. s.,

Druhรก skupina kรกblov pozostรกva zo 4 ks deviovanรฝch lรกn 15xLs15,7/1860. V krajnรฝch poliach sรบ kรกble deviovanรฉ k spodnรฝm doskรกm dvojkomorovรฉho nosnรญka prostrednรญctvom vybudovanรฝch betรณnovรฝch deviรกtorov, ktorรฉ boli vybudovanรฉ v miestach pรดvodnรฝch stuลพujรบcich prieฤnikov. Nad podperami sรบ kรกble zdvรญhanรฉ k hornรฝm doskรกm dvojkomorovรฉho nosnรญka prostrednรญctvom pรดvodnรฝch nadpodperovรฝch prieฤnikov, ktorรฉ boli zosilnenรฉ z pรดvodnรฝch 0,3 na 0,5 m.

V strednom poli vychรกdzajรบ kรกble z dvojkomorovรฉho nosnรญka a sรบ deviovanรฉ prostrednรญctvom oceฤพovรฝch deviรกtorov umiestnenรฝch v tretine rozpรคtia pod NK. Deviovanรฉ kรกble vykrรฝvajรบ รบฤinky dopravnรฉho zaลฅaลพenia a zniลพujรบ ลกmykovรฉ namรกhanie konลกtrukcie zdvihovรฝmi รบฤinkami. Obidve skupiny kรกblov sรบ vedenรฉ kontinuรกlne cez celรบ NK a sรบ kotvenรฉ v zosilnenรฝch koncovรฝch prieฤnikoch, odkiaฤพ sa realizovalo aj samotnรฉ predpรญnanie. Hodnota napรคtia predpรญnacรญch lรกn bola stanovenรก na รบrovni 1 200 MPa.

Pozdฤบลพny rez mostom pri Koลกickรฝch Hรกmroch
Pozdฤบลพny rez mostom pri Koลกickรฝch Hรกmroch. | Zdroj: DOPRAVOPROJEKT, a. s.,

Kรกble sรบ vedenรฉ a chrรกnenรฉ v HDPE kanรกlikoch โˆ… 110 ร— 5,3 mm, vyplnenรฝch injektรกลพnou maltou. Na krajnรฝch oporรกch sa zrealizovala vรฝmena kyvnรฝch ลพelezobetรณnovรฝch stien za hrncovรฉ loลพiskรก. Dvojkomorovรฝ nosnรญk bol na kaลพdej opore podopretรฝ dvomi kyvnรฝmi stenami, ktorรฉ sa nahradili ลกtyrmi hrncovรฝmi loลพiskami. Nosnรก konลกtrukcia bola poฤas bรบrania kyvnรฝch stojok a nรกslednรฉho budovania รบloลพnรฝch blokov pod loลพiskami stabilizovanรก tromi lismi, uloลพenรฝmi na doฤasnej konลกtrukcii z oceฤพovรฝch profilov.

Mostnรฝ zvrลกok bol navrhnutรฝ tak, aby spฤบลˆal poลพiadavky na ลกรญrkovรฉ usporiadanie, ale zรกroveลˆ nepriลฅaลพoval nosnรบ konลกtrukciu. Vรฝmena mostnรฉho zvrลกku pozostรกvala z vybudovania spรกdovej (betรณnovej) vrstvy, odvodลˆovacieho a izolaฤnรฉho systรฉmu, chodnรญkovรฝch dosiek, bezpeฤnostnรฝch zariadenรญ, vozovky a mostnรฝch zรกverov. Realizรกcia rekonลกtrukcie prebiehala v roku 2017 a trvala 5 mesiacov. Vลกetky vstupnรฉ predpoklady, ako aj koncepcia nรกvrhu rekonลกtrukcie, boli podrobenรฉ zaลฅaลพovacej skรบลกke, ktorรก potvrdila spoฤพahlivรฉ fungovanie mosta.

Pรดvodnรฝ most pri Margecanoch

Pri Margecanoch sa nachรกdza podobnรฝ most ako pri Koลกickรฝch Hรกmroch, postavenรฝ v rovnakom obdobรญ. Obidva mosty sรบ tvorenรฉ rรกmovou dvojkomorovou konลกtrukciou s posuvnรฝm kฤบbom uprostred strednรฉho poฤพa. Rozpรคtie polรญ je 30,0 + 60,0 + 30,0 m. Na moste je asfaltovรก vozovka so ลกรญrkou 8,50 m a s obojstrannรฝmi chodnรญkmi so ลกรญrkou

1,25 m. Celkovรก ลกรญrka mosta je 11,54 m, celkovรก dฤบลพka 129,60 m. Most v Margecanoch mรก vzhฤพadom na menลกie rozpรคtie polรญ v porovnanรญ s mostom v Koลกickรฝch Hรกmroch niลพลกiu nosnรบ konลกtrukciu v mieste nรกbehu, a to 3,03 m. V prieฤnom smere je NK rieลกenรก rovnako.

Prieฤny rez mostom pri Margecanoch
Prieฤny rez mostom pri Margecanoch. | Zdroj: DOPRAVOPROJEKT, a. s.,

Nosnรก konลกtrukcia bola rovnako letmo montovanรก z prefabrikovanรฝch segmentov. Monolitickรฝ zรกrodok s dฤบลพkou 5,0 m bol votknutรฝ do podpier a symetricky sa na neho pripรกjali komorovรฉ segmenty s dฤบลพkami 1 ร— 2,5 m a 8 ร— 3,0 m. Segmenty boli pripรกjanรฉ pomocou predpรญnacรญch kรกblov. Kaลพdรฉ vahadlo bolo predopnutรฉ 34 kรกblami z patentovanรฝch drรดtov 24 โˆ… 7,0 mm.

Krajnรฉ opory tvoria รบloลพnรฉ prahy prepojenรฉ s masรญvnymi zรกkladovรฝmi pรกsmi ลกtvorcov zvislรฝch a ลกikmรฝch stฤบpov. Piliere sa skladajรบ z dvoch stojok so ลกtvorcovรฝm prierezom srozmermi 2,4 ร— 2,2 m a s vรฝลกkami 13,3 a 14,0 m. Piliere sรบ do nosnej konลกtrukcie votknutรฉ a sรบ zaloลพenรฉ ploลกne na odstupลˆovanom zรกkladovom pรกse s rozmermi 5,4 ร— 12,0 m.

Zistenรฉ poruchy

Stavebnotechnickรฝ stav mosta je hodnotenรฝ stupลˆom VI., tzn. ako veฤพmi zlรฝ. Na kotvรกch predpรญnacรญch kรกblov sรบ inkrustรกcie spรดsobenรฉ vytekajรบcou vodou z kotvy. Pravdepodobne je poruลกenรก izolรกcia mostovky a voda je v priamom kontakte s predpรญnacรญmi kรกblami uloลพenรฝmi v hornom ลพฤพabe.

Diagnostika mosta stanovila รบฤinnosลฅ predpรคtia na รบrovni 85 %, nรกsledne sa znรญลพila normรกlna zaลฅaลพiteฤพnosลฅ mosta na 15 t a vรฝhradnรก na 60 t. Diagnostika stanovila priemernรฉ tlakovรฉ pevnosti betรณnov segmentov na 57,80 MPa, zรกrodkov na 46,57 MPa a drieku pilierov na 37,40 MPa.

Pozdฤบลพny rez mostom pri Margecanoch
Pozdฤบลพny rez mostom pri Margecanoch | Zdroj: DOPRAVOPROJEKT, a. s.,

Rekonลกtrukcia mosta pri Margecanoch

Poruchy mosta pri Margecanoch sรบ podobnรฉ ako poruchy mosta pri Koลกickรฝch Hรกmroch, preto bolo moลพnรฉ vyuลพiลฅ skรบsenosti z predoลกlej rekonลกtrukcie mosta. Koncept rekonลกtrukcie je podobnรฝ โ€“ zmenou statickรฉho systรฉmu zmonolitnenรญm kฤบbu a vnesenรญm dodatoฤnรฉho predpรคtia pomocou externej predpรญnacej vรฝstuลพe.

Vzhฤพadom na to, ลพe v Margecanoch je dรดleลพitรฝ ลพelezniฤnรฝ uzol pre danรฝ regiรณn a uzatvorenie mosta by si vyลพadovalo rozsiahle obchรกdzky, poลพadoval investor rieลกiลฅ rekonลกtrukciu mosta pri ฤiastoฤnom obmedzenรญ premรกvky s minimalizovanรญm รบplnรฉho uzavretia mosta.

Pohฤพad na most pri Margecanoch
Pohฤพad na most pri Margecanoch. |

Preto bolo potrebnรฉ vyrieลกiลฅ zmenu statickรฉho systรฉmu a nรกslednรฉ doplnenie predpรญnacej vรฝstuลพe pri minimรกlnej uzรกvere mosta. Navrhnutรฝ postup sa dรก rozdeliลฅ do troch zรกsadnรฝch etรกp. V I. etape sa zrealizujรบ vลกetky stavebnรฉ รบkony potrebnรฉ na zmenu statickรฉho systรฉmu pri ฤiastoฤnom obmedzenรญ premรกvky, keฤ bude doprava riadenรก v jednom jazdnom pruhu.

Vyfrรฉzuje sa obrusnรก vrstva, odstrรกnia sa prechodovรฉ oblasti so zรกvernรฝmi mรบrikmi a vybรบra sa priestor stredovรฉho kฤบbu. Doprava na most bude viesลฅ doฤasnรฝmi premosteniami ponad odstrรกnenรฉ prechodovรฉ oblasti a stredovรฝ kฤบb. Zrealizuje sa zosilnenie krajnรฝch a nadpodperovรฝch prieฤnikov, vybudujรบ sa betรณnovรฉ deviรกtory v prvom a treลฅom poli v mieste jestvujรบcich prieฤnikov, osadia sa oceฤพovรฉ deviรกtory v druhom poli a takisto sa osadรญ externรก predpรญnacia vรฝstuลพ.

 

Externรฉ predpรคtie bude pozostรกvaลฅ zo 4 ks priamych lรกn vedenรฝch v hornej ฤasti komรดrky a zo 4 ks deviovanรฝch lรกn. Lanรก budรบ viesลฅ kontinuรกlne cez celรบ NK a budรบ kotvenรฉ v zosilnenรฝch koncovรฝch prieฤnikoch. V stredovom kฤบbe sa pripravia vลกetky prรกce na zmonolitnenie, osadรญ sa betonรกrska vรฝstuลพ a predpรญnacie tyฤe.

Deformรกcia mosta a zatekajรบce predpรญnacie kotvy
Deformรกcia mosta a zatekajรบce predpรญnacie kotvy | Zdroj: TASR

V II. etape sa zrealizuje zmena statickรฉho systรฉmu a predopnutie predpรญnacej vรฝstuลพe pri รบplnom vylรบฤenรญ dopravy. Stredovรฝ kฤบb sa zabetรณnuje betรณnom s rรฝchlym nรกstupom pevnosti. Po nadobudnutรญ 80 % pevnosti betรณnu sa predpรญnacie lanรก 12xLs15,7/1860 napnรบ na napรคtie 1 200 MPa. Doba vรฝluky by nemala trvaลฅ viac ako 5 pracovnรฝch dnรญ.

V III. etape sa zrealizuje vรฝmena mostnรฉho zvrลกku pri ฤiastoฤnom obmedzenรญ premรกvky. Doprava bude riadenรก v jednom jazdnom pruhu a novรฝ mostnรฝ zvrลกok sa bude realizovaลฅ po poloviciach. Vรฝmena mostnรฉho zvrลกku pozostรกva z vybudovania spรกdovej vrstvy, odvodลˆovacieho a izolaฤnรฉho systรฉmu, chodnรญkovรฝch dosiek, bezpeฤnostnรฝch zariadenรญ, vozovky a z mostnรฝch zรกverov

Zรกver

Na prรญkladoch tรฝchto dvoch mostov, ale aj inรฝch mostov na Slovensku budovanรฝch technolรณgiou letmej betonรกลพe, je moลพnรฉ pozorovaลฅ istรฉ systรฉmovรฉ nedostatky. Ide najmรค o ochranu predpรญnacej vรฝstuลพe, ako problematickรฉ sa ukazuje aj pouลพite kฤบbu v strede mosta.

Ako efektรญvne rieลกenie sanรกcie tรฝchto mostov sa ukazuje pouลพitie externej predpรญnacej vรฝstuลพe a zmonolitnenie stredovรฉho kฤบbu. Takรฝmto rieลกenรญm vieme predฤบลพiลฅ ลพivotnosลฅ mosta a vรฝrazne zvรฝลกiลฅ zaลฅaลพiteฤพnosลฅ na sรบฤasne platnรฉ normy, a to aj pri mostoch v havarijnom stave.

Ing. Pavol Kubรญk, Ing. Juraj Kopฤรกk

Autori pรดsobia v spoloฤnosti DOPRAVOPROJEKT, a. s.

ฤŒlรกnok bol publikovanรฝ v ฤasopise Inลพinierske stavby 06/2021.

Literatรบra:

1. DOPRAVOPROJEKT: Projektovรก dokumentรกcia Odstrรกnenie havarijnรฉho stavu mosta II/547 020 ponad VN Ruลพรญn, 2017.
2. DOPRAVOPROJEKT: Projektovรก dokumentรกcia Most M112 cez vodnรบ nรกdrลพ Ruลพรญn za obcou Margecany, 2021.
3. MORAVฤŒรK, M. a kol.: Diagnostika a statickรฉ posรบdenie mosta na ceste II/547, ponad VN Ruลพรญn, SvF ลฝU, ลฝilina, 2017.
4. TU SvF KE: Diagnostika mostnej konลกtrukcie II/546 Most cez vodnรบ nรกdrลพ Ruลพรญn za obcou Margecany IDM M112, 2017.
5. ConIS: Zaลฅaลพiteฤพnosลฅ mosta M112 cez vodnรบ nรกdrลพ Ruลพรญn za obcou Margecany, 2020