Celková oprava Nuselského mostu v Praze byla úspěšně dokončena

• Foto

ÚVOD

Nuselský most v Praze tvoří důležitou dopravní spojnici mezi Prahou 2 a Prahou 4, kde spojuje centrum města s dálnicí D1 a městským okruhem (tzv. Jižní spojkou). Proto bylo nutné jeho opravu provádět po částech se zachováním provozu na mostě vždy minimálně ve dvou jízdních pruzích směrem z centra i do centra. Náročnost prací zvýšil i nepřerušený provoz metra C mezi stanicemi I. P. Pavlova a Vyšehradem, které vede tubusem mostu.

Nuselský most byl zbudován v letech 1965 – 1973 a do provozu byl uveden v dubnu téhož roku. Provoz metra byl zahájen v květnu 1974. Kromě rekonstrukce vozovek a izolace v roce 1981, která byla provedena za úplného vyloučení silničního provozu na mostě, nebyla po dobu 40 let jeho existence prováděna žádná větší oprava nosné konstrukce ani příslušenství mostu, pouze dílčí výměny částí mostních závěrů. V roce 1999 proběhla v komoře mostu generální oprava ocelového roštu pro koleje metra.

Až v roce 2011 byly samostatnou akcí vyměněny původní kobercové mostní závěry za lamelové s nízkohlučnou úpravou a byl odstraněn v té době nejpalčivější problém mostu – příčiny zatékání srážkové vody do prostor kolejiště metra, na čelo nosné konstrukce a na úložný práh opěr.

Odstranění poruch betonu a výztuže nosné konstrukce a spodní stavby bylo předmětem komplexní opravy mostu. Rekonstrukce byla zahájena v roce 2013 a po pěti letech dokončena v roce 2017. Investorem obou akcí byla Technická správa komunikací hl. města Prahy.

Současně, jako investiční akce Dopravního podniku hl. m. Prahy, probíhala oprava mostovky stanice metra Vyšehrad, která bezprostředně navazuje na Nuselský most a tvoří jeho pankráckou opěru.

POPIS KONSTRUKCE MOSTU A STAVU PŘED OPRAVOU

Jedná se o předpjatou rámovou konstrukci o pěti polích rozpětí 68,5 + 3 × 115,5 + 68,5 m (obr. 1), s komorovou nosnou konstrukcí z betonu zn. 450, délky 485 m a šířky 26,5 m. Šířka vozovky mezi svodidly je 2 × 9,6 m. Konstrukční výška mostu je cca 6,5 m (obr. 2). Podélný sklon komunikace na mostě je pouze 0,6 % směrem do centra.

Most byl zbudován metodou letmé betonáže, kromě krajních polí betonovaných na pevné skruži. Mostovka nosné konstrukce je vzhledem ke své šířce příčně předepnutá a vzhledem k zatížení spodní desky provozem metra je předpínací výztuž také svislá ve stěnách tubusu nosné konstrukce.

Dříky čtyř pilířů mostu na dně Nuselského údolí sestávají ze čtyř samostatných listů ze železobetonu, s líci skloněnými od svislé roviny. Na opěrách je komorová nosná konstrukce uložená na betonových kyvných stěnách s mohutnými litinovými kloubovými ložisky.

Vzhledem k tomu, že chodníky byly od vozovky odděleny svodidlovou zídkou a srážková vody z chodníků měla odtékat otvory v zídce v rozteči po 20 m, docházelo k zatékání do podhledu mostu a následným poruchám betonu na hraně mostovky (viz obr. 3). Ne zcela šťastně řešené detaily vanové izolace mostovky a chodníků vytažené do ozubu sv odidlové zídky způsobovaly zatékání srážkové vody z vozovky a kolem rigolových odvodňovačů.

Poruchy betonu spodní stavby a nosné konstrukce mimo oblasti zatékání byly způsobeny malou tloušťkou krycí vrstvy betonu – podle archivní dokumentace předepsanou hodnotou 20 mm, ve skutečnosti i méně. Samotná izolace mostovky po 30 letech dosloužila a místy docházelo i k zatékání do komory nosné konstrukce a prostor metra. Z důvodu viditelných poruch betonu a doporučení provedených diagnostických průzkumů se oprava mostu ukázala jako velice nutná, proto jeho správce vypsal v roce 2011 soutěž na vypracování projektové dokumentace.

NÁVRH OPRAVY MOSTU

Cílem opravy mostu bylo obnovení jeho dobrého technického stavu a odstranění poruch betonu všech částí spodní stavby, nosné konstrukce a příslušenství mostu a tím prodloužení trvanlivosti mostu. Pro tento účel zpracovávali projektanti firmy SUDOP PRAHA a. s. projektovou dokumentaci DSP, včetně vyřízení stavebního povolení a zadávací dokumentaci pro soutěž na výběr zhotovitele (DZS). Následně zpracovali i projektovou dokumentaci pro realizaci stavby (RDS).

Podkladem pro zpracování projektové dokumentace jim byla neúplná archivní dokumentace, řada diagnostických průzkumů zpracovaných v průběhu 90. let a v neposlední řadě i podrobná prohlídka mostu a určení rozsahu a umístění poruch betonu.

ROZSAH PROVÁDĚNÝCH OPRAV

Hlavním předmětem opravy bylo odstranění příčin poruch betonu – výměna izolace mostovky s vyřešením detailů zabraňujícím zatékání vody do podhledu, náhrada odvodňovačů a svodů. Proto bylo navrženo tuto svodidlovou zídku ubourat a překrýt novou konstrukcí chodníků s pochozí izolací a s kamenným obrubníkem. Izolace mostovky byla ukončena na ozubu desky mostovky pod chodníkem, nahrazujícím ubouranou svodidlovou zídku. To se neobešlo bez odbourání chodníkové části z prefabrikovaných desek a jejich nahrazení novými chodníkovými deskami kotvenými do příčných žeber a okraje mostovky.

Původní rigolové odvodňovače podél chodníků byly nahrazeny novými. Zhotovitelem bylo v rámci RDS navrženo použití uličních vpustí VISLA (obr. 4), které jsou zároveň rigolové a obrubníkové a ve spolupráci s dodavatelem odvodnění bylo navrženo osazení atypických talířů odvodňovačů, do nik v konzole mostovky a napojených na nové svody a zaústěných do stávajících sběračů DN 400 mm v komoře mostu. Vzhledem k poloze hustě rozmístěných kotev příčného předpětí v okraji konzoly mostovky bylo nutné dodržet rozteč a půdorysná vzdálenost odvodňovačů je tedy stejná jako u původních. 

Dále byly v rámci výměny izolace osazeny nové odvodňovací trubičky, propojené proužkem z drenážního plastbetonu pod kamenným obrubníkem kotveným trny do monolitické části chodníku. Pro odvedení srážkové vody z prostoru mostního závěru byly na opěrách mostu i na nosné konstrukci navrženy obrubníkové odvodňovače RONN (obr. 5), napojené na obnovené svody v opěrách a na nosné konstrukci. Tím je zabráněno možnosti zatečení srážkové vody do prostor metra.

Výměna izolace probíhala postupně od středu mostu k jeho okrajům. V 1. fázi bylo pro výměnu stávající izolace nutné zbourat stávající střední římsu šířky 1,20 m s ocelovými svodidly a se stožáry osvětlení výšky 6,0 m. Po položení nové izolace byla vybetonována nová římsa shodné šířky, která byla osazena trojicí chrániček pro vedení kabelů osvětlení a kabelů telematiky TSK.

Ve 2. fázi opravy proběhla výměna izolace a vozovky ve dvou jízdních pruzích přilehajících ke střední římse směrem do centra v levé polovině mostu a následně se totéž opakovalo na pravé polovině mostu. Provoz na chodnících mostu nebyl v 1. ani ve 2. fázi opravy omezen a vždy byly v provozu na mostě dva jízdní pruhy oběma směry.

3. fáze opravy zahrnovala demontáž chodníkových desek, ubourání stávající svodidlové zídky, vybourání stávající izolace a vyrovnávek povrchu mostovky, demontáž prvků odvodnění a úpravy okraje desky mostovky a následně vyrovnávky povrchu mostovky, položení nové izolace a osazení prvků odvodnění, montáž nových chodníkových desek, betonáž monolitické části chodníku a pokládku vozovky. Součástí této fáze byla i sanace betonu podhledu nosné konstrukce, s odstraněním degradovaného betonu na všech plochách podhledu.

Jedním z hlavních úkolů pro 3. fázi bylo navrhnout přístup k podhledu nosné konstrukce ve výšce přes 40 m nad okolním terénem, nejen pro samotné bourací a sanační práce, ale také pro provedení doplňkového diagnostického průzkumu nosné konstrukce a spodní stavby. Byla navržena přístupová lávka zavěšená pomocí kotevních přípravků na žebra konzol mostovky nosné konstrukce v rozteči po 3,5 m, do provrtaných otvorů v žebrech. Lávka zajišťovala kromě přístupu k podhledu mostu také ochranu prostoru pod mostem, po dobu od demontáže stávajících chodníkových desek a bouracích prací do osazení nových chodníkových desek.

V rámci této fáze opravy probíhala sanace betonových konstrukcí spodní stavby, kterou tvoří dvě krajní masivní opěry a čtyři středové pilíře dosahující výšky 40,0 m. Přístup k pilířům a opěrám a také k nosné konstrukci u opěr byl navržen pomocí systémového lešení (obr. 6).

REALIZACE OPRAVY MOSTU

Zhotovitelem celkové opravy s cenou 288 mil. Kč bylo sdružení společností Dálniční stavby Praha, a. s. (dnes STRABAG a. s.) a SMP CZ a. s. Technický dozor pro správce stavby, Technickou správu komunikací Hlavního města Prahy, prováděla společnost Pontex, spol. s r. o.

Základní podmínkou celého průběhu realizace bylo zachování dvou jízdních pruhů pro každý jízdní směr a současně zajištění pěšího a cyklistického provozu vždy po jedné chodníkové římse. Všechny práce na Nuselském mostě tedy probíhali za plného provozu této významné pražské dopravní tepny.

Celá rekonstrukce mostu byla s ohledem na finanční plán investora rozložena na 5 let a rozdělena na následující etapy. V letních měsících roku 2013 se začalo demolicí střední římsy, opravou horní plochy a pokládkou nových hydroizolačních vrstev. Tato první etapa končila betonáží římsy a následným osazením zádržného systému a stožárů VO. V roce 2014 byl uzavřen rychlý a středový pruh do centra města a realizována kompletní výměna vozovkového souvrství včetně opravy mostovky a pokládky nové hydroizolace. V měsíci červenci a srpnu se doprava převedla na opravenou část mostu a obdobný rozsah prací byl realizován v rychlém a středovém pruhu z centra města.

Největší rozsah oprav Nuselského mostu byl však naplánován pro roky 2015 – 2017, kdy tuto technicky nejnáročnější stavební fázi reprezentovala oprava chodníkové římsy ve směru do centra a současná sanace betonových částí nosné konstrukce. Pro jejich zpřístupnění byly navrženy posuvné zavěšené přístupové lávky. Pro urychlení prací byly zhotovitelem nasazeny lávky dvě o celkové hmotnosti téměř 200 t. Malá lávka (obr. 6), obsluhovala jednu stranu nosné konstrukce a velká lávka umožňovala přístup k celému profilu. Dodavatelem lávek byla firma PERI, spol. s r. o. Celková délka pracoviště na lávkách byla 30 m, přičemž velká lávka (obr. 7) byla tvořena dvěma bočními lávkami vzájemně propojenými spodní pojízdnou lávkou. Tyto boční lávky byly zavěšeny do ŽB žeber mostovky pomocí závěsů s pojezdem a dvou řad ocelových profilů IPN 500 a měly tři úrovně pracovních podlah. Při průjezdu lávky kolem pilířů bylo využíváno jejich částečné sklápění. Nejnižší podlaha mohla být kromě sklápění ještě v příčném směru mostu i vysouvána. Docílilo se tak uzavření pracovního prostoru. Volné okraje bočních lávek byly vybaveny zábradlím a protihlukovou a protiprachovou clonou. Pro zachycení vody od čištění povrchu betonu, stékající po konstrukci lávek byla součástí spodní podlahy hydroizolace a odvodňovací žlab s jímkou. Spodní pojízdná lávka šířky 3 m byla zavěšena na dvojici ocelových nosníků pomocí čtveřice rolen osazených elektromotorem. Toto řešení umožnilo příčný pohyb spodní lávky a zpřístupnilo nosnou konstrukci pod tubusem mostu v celé délce velké lávky. Malá lávka byla tvořena pouze jednou boční lávkou. Posun lávek byl prováděn pomocí přímočarých hydraulických válců firmou FREYSSINET CS, a. s. v taktu přibližně 4 týdnů o maximální délce 28 m. Montáž a demontáž přístupových lávek byla prováděna z parku Folimanka a za kompletní uzavírky Čiklovy ulice. Zvedání a spouštění jednotlivých montážních celků probíhalo pomocí hydraulických válců na závěsech z tyčí Dywidag.

Na zpřístupněném povrchu betonové konstrukce prováděla sanace společnost FREYSSINET CS a. s. Po akustickém trasování byla poškozená místa mechanickým způsobem odbourána. Dále bylo provedeno celoplošné otryskání vysokotlakým vodním paprskem tlakem min. 2 000 bar. Otryskáním došlo k odstranění všech zbývajících nesoudržných vrstev (včetně zbytků nátěrů, nánosů a původních povrchových izolací) betonové konstrukce. Při čištění byla také důkladně očištěna obnažená výztuž, jenž byla zbavena korozního produktu pískováním a opatřena ochranným nátěrem. Veškeré reprofilace v tloušťkách od 2 do 200 mm byly realizovány pouze lokálně, nikoliv celoplošně, čímž došlo k nastavení vysoké úrovně kvality a kontroly provádění sanačních prací. Lokální, jasně ohraničené sanace taktéž umožnily zachování původního architektonicky brutalistického stylu mostu. Po vytvrzení byl proveden celoplošný ochranný nátěr, který svojí skladbou nahrazuje nízké krytí výztuže, které bylo příčinou poruch betonu spodní stavby a nosné konstrukce mimo místa zatékání srážkové vody. Celková plocha všech sanovaných ploch mostu byla 41 682 m².

V každém taktu přístupových lávek probíhala také demontáž stávajících chodníkových desek, zaměření polohy a výšky žeber (konzol nosné konstrukce) a předání dat projektantovi, který navrhl výšky vyrovnání okraje mostovky a žeber a zároveň rozměry a vyztužení nových chodníkových desek. Každá deska byla z důvodu rozměrových odchylek nosné konstrukce příčných žeber vyráběna na míru pro konkrétní místo v konstrukci společností PREFA PRO, a. s. a po vyzrání byly desky přivezeny na stavbu a osazeny na místo do vrstvy sanační malty.

Desky byly navrženy jako prefabrikované, tl. 130 mm z betonu C30/37 – XF4, XC4, XD3, vyztužené betonářskou výztuží B500B, s petlicovým stykem tvořeným výztuží z jednoho boku desky a z čela směrem k obrubníku. Nové chodníkové desky tak po dobetonování monolitické části chodníku tvoří dilatační celek vždy jako dvojice v délce 7,0 m a jsou kotveny do povrchu příčného žebra dvojicí kotev ze závitových nerezových tyčí a dále stejnými kotvami do okraje konzoly nosné konstrukce. Jejich příčný sklon byl navržen 2%, aby bylo zajištěno spolehlivé odvedení srážkové vody z chodníku. 

Po osazení desek proběhla montáž kamenných obrubníků do lože z drenážního plastbetonu a armování monolitické části chodníku a petlicového styku desek (obr. 8).

Protože výšková poloha povrchu žeber se mnohdy velmi lišila, bylo v některých místech nutné provést proměnný sklon povrchu monolitické části chodníku pod svodidlem v rozsahu 3 – 16 %. Tomu byl následně upraven sklon patních desek sloupků svodidel (obr. 9).

Izolace povrchu chodníku proti srážkové vodě byla navržena jako přímo pochozí a je dotažená až ke kamennému obrubníku kotvenému trny do monolitické části chodníku. Mezi dilatačními celky chodníku jsou přiznané spáry tl. 20 mm, vyplněné pružnou zálivkou. Toto uspořádání bylo zvoleno na žádost správce mostu – TSK, který považuje tento způsob uspořádání za nejsnáze obnovitelný, kdy hlavním problémem každé opravy mostu je obtížný přístup k nosné konstrukci ve velké výšce nad terénem. Povrch příčných žeber byl proto také opatřen izolací měděným plechem s okapnicí, který by v případě porušení izolace nebo těsnící zálivky zabránil poškozování povrchu betonu srážkovou vodou.

Protože navržené zábradelní svodidlo podél chodníku je certifikováno pro výšku obrubníku 120 – 200 mm, bylo nutné provést výškový odskok mezi římsovým nosníkem osazeným zábradlím a povrchem nových chodníkových desek. Tento činí 30 – 80 mm a před osazením chodníkových desek byl okraj římsového nosníku tvořený původně kapsou pro desku chodníku dobetonován s okosením. Protože je pouze 250 mm od líce zábradlí, neznamená překážku pro chodce. Pro zajištění bezpečné chůze po chodníku byl přesto zvýrazněn barevným pruhem (obr. 10).

Součástí příslušenství mostu je dvojice ocelových sběračů DN 400 mm umístěných po obou stranách v komoře mostu, do kterých jsou zaústěny svody odvodňovačů. Sběrače jsou svedeny do prostor v opěře Karlov, kde jsou napojeny na srážkovou kanalizaci svedenou do Botiče. Svody v opěře byly repasovány nebo vyměněny. Samotné sběrače byly poprvé od uvedení mostu do provozu pročištěny. Bylo také doplněno zaústění všech svodů odvodnění z mostovky opěry do srážkové kanalizace, aby voda z mostu již nevytékala volně na terén.

V rámci dokončovacích prací byla navržena náhradní výsadba zeleně namísto kácených dřevin a úprava ploch pod mostem, dotčených opravou mostu. Stávající svah pod mostem od ul. Čiklova u pilíře P4, který vykazoval známky eroze a sesuvu zeminy, bylo navrženo zpevnit gabionovou matrací tl. 300 mm (obr. 11) opřenou do monolitické patní zídky zapřené o základový blok pilíře mostu. Dále byly opraveny zídky podél přístupových chodníků a schodišť na začátku mostu na Karlově, aby nekazily celkový dojem z provedené opravy mostu.

V srpnu roku 2016 došlo k převedení pěší a cyklistické dopravy na již dokončenou chodníkovou římsu ve směru do centra a k započetí opravy římsy směrem z centra. Tato byla dokončena v polovině listopadu 2017, kdy byly na mostě ukončeny veškerá dopravní omezení.

DIAGNOSTICKÝ PRŮZKUM STAVU PŘEDPĚTÍ V PRŮBĚHU REALIZACE OPRAVY

V roce 2015 až 2017 byly z přístupových lávek firmou Pontex, spol. s r. o. provedeny doplňkové diagnostické průzkumy stavu předpínací výztuže, které ověřily její stav jako uspokojivý. Byly provedeny sondy do kabelových kanálků ve vytipovaných místech možných poruch a bylo zjištěno jen minimální množství míst bez injektážní malty, která byla po ověření stavu výztuže vyplněna sanační injektážní hmotou. Předpínací dráty byly v sondách zastiženy bez koroze nebo pouze s povrchovou korozí z doby provádění mostu a bez jakéhokoliv oslabení jejich průřezové plochy. Byl tak prokázán dobrý stav nosné konstrukce mostu i do dalších let jeho provozu.

ZÁVĚR

Snahou investora, projektanta i zhotovitele bylo vrátit této unikátní a důležité konstrukci její dobrou kondici, aby mohla po 40 letech provozu dále spolehlivě plnit svojí funkci v dopravní infrastruktuře hlavního města. Věříme, že společné úsilí a důraz na kvalitu návrhu úprav a prováděných prací přinesly svůj výsledek a zaručí dobrý stav mostu po dobu dalších minimálně 30 let.

The Overall Reconstruction of Nusle Bridge in Prague Finished Successfully
After the bridge was repaired successfully, the operation of Nusel Bridge was commenced on all the three lanes in both directions in mid-November. During previous years, the insulation and fixtures of bridge were replaced and the defects in the concrete of load bearing and lower structure were removed, requiring road restrictions. The defects resulted from the combination of rain water and the non-functioning insulation of bridge deck, as well as from the combination of weather conditions and the poor cover of concrete reinforcement.

Autoři

• Ing. Martinek Tomáš
• Ing. Stržínek Viktor