Estakáda na D3 v km 7,500 nad cestou I/18, ŽSR a VN Hričov

• Foto

ZÁKLADNÍ INFORMACE

• Objednatel: Národná dialničná společnost, a. s.
• Zhotovitel stavby: Združenie
• D3 Žilina (Strážov) – Žilina (Brodno)
• Zhotovitel objektu: EUROVIA CS, a. s.,
• závod Mosty a konstrukce
• Projektant RDS: Stráský, Hustý a partneři s. r. o.

Mostní objekt se nachází na začátku realizovaného 4,25 km úseku. Stavba proběhla podle smluvních podmínek FIDIC „Yellow Book“ (systém design&build).

POPIS MOSTU

Mostní objekt 223-00 tvoří dva mosty, samostatný pro každý dopravní směr. Po statické stránce jsou oba mosty identické. Nosná konstrukce každého mostu je navržena jako spojitý nosník z monolitického předpjatého betonu o 29 u pravého a 30 polích u levého mostu. Celková délka nosné konstrukce činí 1 492,64 m pro levý most a 1 436,67 m pro pravý most.

Vzhledem ke složitosti objektu a splnění podmínek ze zadávací dokumentace byl most pracovně rozdělen do 4 technologických celků. V každém technologickém celku byla použita vlastní technologie výstavby a realizace spodní stavby a nosné konstrukce probíhala nezávisle. Po jejich vzájemném spojení tvoří most jeden dilatační celek. Rozdělení bylo určeno na základě technologie výstavby nosné konstrukce. V první části byla zvolena výstavba NK na pevné skruži, ve druhé a čtvrté části byla NK budována pomocí dvou výsuvných skruží MSS a ve třetí části, kde byl požadavek povodí na rozpětí polí 110 m byla zvolena technologie letmé betonáže.

Příčný řez NK je v technologických celcích 1, 2 a 4 dvoutrámový s konstantní výškou trámu 3,0 metru a v technologickém celku 3 se jedná o komorový průřez s proměnnou výškou od 3,0 do 6,0 metru. Volná šířka vozovky na obou mostech je stejná a to 11,25 m.

ZALOŽENÍ A SPODNÍ STAVBA

V technologických celcích 1, 2 a 4 je most založen na velkoprůměrových vrtaných pilotách průměru 1,2 m, ve třetím TC je založen na pilotách průměru 1,5 m. Beton všech pilot je třídy C30/37. Průměrná délka pilot je 14 m, vrtání bylo ukončené při zastižení rostlého horninového terénu R4, R5. V místech, kde most překračuje Strážovský rybník a Hričovskou vodní nádrž, se piloty realizovaly z předem sypaných poloostrovů propojených staveništní komunikací, která byla postupně prováděné jak v rybníku, tak i v oblasti vodní nádrže Hričov. Po zhotovení pilot se provedly dočasné jednostěnné štětovnicové jímky, rozepřené ocelovými profily. Výkopy pro spodní stavbu základů a pilířů se prováděly v převážné části pod hladinou vody místního rybníku i vodní nádrže Hričov. Průsaky vody byly odčerpávány pomocí trvale nasazených čerpadel.

Základy v 1., 2. a 4. technologickém celku jsou obdélníkové tvaru 5,7 × 7,6 × 1,5 m, ve třetím technologickém celku jsou čtvercového tvaru o rozměrech 11,0 × 11,0 × 2,2 m. Beton základů je třídy C25/30, bedněné byly pomocí systémového bednění DOKA Framax. Vzhledem k blízkosti místní části Strážov se v úseku TC1 nacházelo nespočet inženýrských sítí. Bylo nutné vyřešit kolize těchto sítí se základy spodní stavby a množství z nich před zahájením prací přeložit či úplně odstranit.

V TC 1, 2 a 4 jsou průřezově shodné pilíře obdélníkového tvaru 1,7 × 4,5 m, s oboustranným proudnicovitým zakončením. Výška pilířů je od 5 do 17 metrů. Pilíře se realizovaly pomocí překladného nosníkového bednění DOKA po taktech výšky 4,5 m a jsou z betonu třídy C 35/45. Ve třetí technologické části jsou s ohledem na technologii letmé betonáže zvolené dvojité pilíře půdorysně ve tvaru polovice zkoseného písmene D, umístěné proti sobě a vějířovitě se rozbíhající až do výšky 16 m. Betonáž probíhala taktéž do systémového bednění DOKA v taktech po 4,5 m. Vzhledem ke složitému prostorovému tvaru pilířů bylo pro bednění nutné zhotovit podepření ze systémového skružového materiálu DOKA Staxo, což kladlo velké nároky na zajištění stability podloží ve vodní nádrži. Zde byl na betonáž pilířů použit beton třídy C50/60.

NOSNÁ KONSTRUKCE

Nosná konstrukce v první technologické části (TC1) byla z důvodu stísněných prostorových podmínek, kdy budovaný most přechází ve velmi ostrém úhlu provozovanou komunikaci silnice I/18, nájezdovou rampu na dálnici D3 a dvojkolejnou trať ŽSR, realizována na pevné skruži. Podpěrná skruž byla sestavena ze stěn Pižmo, doplněné lehkou prostorovou skruží PERI. Železniční trať i nájezdová rampa byla přemostěna ocelovými nosníky I500, čímž byl nad oběma komunikacemi vytvořen „tunel“ délky cca 125 metrů. Bednění nosné konstrukce bylo tvořeno systémovým nosníkovým bedněním PERI v kombinaci s lehkou prostorovou skruží.

Délka jednotlivých etap byla vzhledem k překračovaným překážkám proměnná od 31 do 64 m. Vzhledem k tomu, že v roce 2016 byla zahájena modernizace na železničním úseku trati, probíhající pod mostem, bylo nutné vyhovět požadavku ŽSR a vyřešit případnou kolizi spojenou s výstavbou estakády a modernizací koridoru. Z tohoto důvodu bylo nutné zhotovit mostovky obou mostů nad tratí do konce ledna 2016. Projekčně i realizačně bylo tedy nutné projekt upravit tak, abychom zahájili výstavbu nosných konstrukcí nad tratí ŽSR a rampou D3. To si vyžádalo u obou mostů spojení prvních dvou polí nad těmito překážkami v jednu etapu. Jelikož bylo třeba zahájit práce na NK obou mostů současně, vyžádalo si toto řešení potřebu poměrně velkého množství podpěrného skružového materiálu. Následně se s výstavbou NK postupovalo směrem k opěrám, jednotlivé takty levého a pravého mostu byly prostřídané v návaznosti na optimální využití skruží. Beton nosné konstrukce v tomto technologickém celku je v částech přemostění železniční tratě a rampy třídy C45/55. V ostatních etapách je použit beton C35/45.

V druhé technologické části (TC2) byla nosná konstrukce realizována technologií výstavby na výsuvné skruži MSS Strukturas s horním nosníkem. Příčný řez v tomto úseku je shodný s TC1. Délky jednotlivých etap jsou konstantní – 42 metrů, vyjma prvních dvou polí levého mostu, které jsou kratší. Vzhledem k velmi malému poloměru osy dálnice R750 bylo nutné provést úpravy na výsuvné skruži, aby bezproblémově zvládla přesun do následující etapy. Výstavba NK byla zahájena na LM, kdy se 1. etapa připojila k již dokončené části NK v 1. technologickém celku.

Z důvodu prostorové kolize s pracemi na TC1 probíhala montáž výsuvné skruže (hlavního nosníku a příčníků) o jedno pole dál, kdy smontování hlavního nosníku probíhalo na zemi a následně byl vyzdvižen a usazen na zárodky NK pomocí dvou mobilních jeřábů nosnosti 500 a 350 t. Zárodky NK nad pilíři byly realizované v předstihu a sloužily pro nájezd a ukotvení výsuvné skruže před betonáží dané etapy. Operace spojené s montáží příčníků, závěsů a bednění probíhaly již na osazeném hlavním nosníku ve výšce cca 17 metrů. Po zkompletování byla výsuvná skruž přesunuta do betonážní polohy 1. etapy TC2 a byly zahájeny práce na NK. Na levém mostě bylo v TC2 zhotoveno 10 etap, následně se skruž přesunula zpět k TC1, zde byla příčně přesunuta na pravý most a výstavba pokračovala devíti etapami zpět k TC3. Beton nosné konstrukce v tomto technologickém celku je třídy C35/45.

Ve třetí technologické části (TC3) byla nosná konstrukce realizována technologií letmé betonáže pomocí betonážních vozíků. Příčný řez je tvořený monolitickou komorou proměnné výšky (od 3,0 do 6,0 m) s vyloženými konzolami. Tento úsek je tvořen třemi vahadly pro každý most s rozpětím polí 110 m. Každé z vahadel se skládá ze zárodku délky 16 m, devíti lamel délky 5,0 m a uzavírací lamely mezi vahadly, délky 4,0 m. Zárodek vahadel byl budován na podpěrné prostorové skruži DOKA Staxo. Vzhledem k velikosti zárodků zasahovalo založení skruže mimo základ vahadla, proto bylo nutné provést úpravy podloží a využít stávajících štětovnicových jímek, na které byl uložen rošt z ocelových nosníků. Samotná betonáž se realizovala do systémového nosníkového bednění DOKA a byla rozdělena na tři betonážní takty.

S ohledem na splnění milníku dokončení NK byl tento úsek z hlediska provedení časově nejnáročnější. Proto bylo tedy nutno postupně nasadit 4 páry betonážních vozíků DOKA a v jednu chvíli realizovat čtyři vahadla – dvě na pravém a dvě na levém mostě. Po provedení uzavíracích lamel byly dva páry použity na zbývající dvě vahadla a jejich dokončením a propojením s nosnou konstrukcí technologického celku 2 byla nosná konstrukce celého mostu dokončena. Beton zárodků i nosné konstrukce v tomto technologickém celku je třídy C35/45.

Ve čtvrté technologické části byla nosná konstrukce realizována technologií výstavby na výsuvné skruži MSS BERD s horním nosníkem. Příčný řez v tomto úseku je totožný s TC1 i TC2. Délky jednotlivých etap jsou konstantní – 44 metrů, vyjma prvních dvou polí pravého mostu, které jsou kratší. Vzhledem k překlápění dálnice v tomto úseku a zároveň i změně příčného sklonu bylo nutné provést poměrně značné úpravy na výsuvné skruži. To se týkalo především úprav částí bednění, které musely splňovat požadavky na flexibilitu a tím co nejmenší časové ztráty při přestavbě bednění. 

Z důvodu, že pod první betonážní etapou levého i pravého mostu vede frekventovaná silnice druhé třídy II/507 (Bytčianská) proběhla montáž výsuvné skruže o pole vedle. Montáž hlavního nosníku probíhala na zemi a následně byl vyzdvižen a usazen na zárodky NK pomocí dvou mobilních jeřábů nosnosti 500 a 350 t. Zárodky NK nad pilíři byly tak jako u TC2 realizované v předstihu. Operace spojené s montáží příčníků, závěsů a bednění probíhaly již na osazeném hlavním nosníku. Po zkompletování byla skruž přesunuta do betonážní polohy 1. etapy a byly zahájeny práce na NK. Na levém mostě bylo zhotoveno 9 etap a postupovalo se od opěry 31L směrem k TC3. Po dokončení NK levého mostu skruž zacouvala zpět, proběhnul příčný přesun na pravý most, posun k opěře 30P a výstavba pokračovala devíti betonážními etapami směrem k TC3. Beton zárodků i nosné konstrukce v tomto technologickém celku je třídy C35/45.

PŘÍSLUŠENSTVÍ

Práce na příslušenství mostu probíhaly od listopadu 2016 do září 2017. Veškeré římsy na mostě jsou monolitické s použitím třídy betonu C35/45. Provádění říms se realizovalo pomocí římsových vozíků. Středová římsa vyjma začátku a konce mostu, kde se mostovky rozbíhají, byla pro levý i pravý most prováděna naráz středovým betonážním vozíkem. Bylo nasazeno celkem 7 ks římsových vozíků, každý v délce 30 m – 5 vozíků vnějších a dva středové. Pracovní takt pro zhotovení 30 metrů římsy byl 3 – 4 dny. Vzhledem k délce mostu bylo třeba v relativně krátkém čase zabetonovat bezmála 6 km říms.

Na již dokončených římsách probíhalo osazování svodidel, zábradlí, portálů, sloupů osvětlení a protihlukových stěn. Na levém mostě je na vnější římse osazeno mostní zábradlí a zábradelní svodidlo ZMS4, vnitřní římsy obou mostů jsou osazeny zábradelním svodidlem ZMS4 s vodorovnou výplní a na vnější římse pravého mostu je osazeno zábradelní svodidlo ZMS4 a protihluková stěna. Nad komunikacemi, které vedou pod mostem, tedy silnicí I/18, větví D3, železnicí a silnicí II/507 jsou svodidla i zábradlí osazena výplní z tahokovu. Na konci pravého mostu směrem k tunelu jsou osazeny sloupy osvětlení. Pravý most je vybaven pěti portály dopravního značení. Barevné provedení výplně zábradlí je provedeno v souladu s grafickým manuálem stavby, typickým pro region Žilina, tedy v melounové žluté barvě. Vše ostatní – svodidla, portály, sloupky protihlukových stěn jsou v pozinku.

Na mostě jsou osazeny mostní hřebenové závěry se sníženou hlučností CIPEC WP. Vzhledem ke skutečnosti, že most tvoří jeden dilatační celek, je rozsah pohybů závěrů od 900 mm po 1 450 mm. Největší závěr WP1450 je osazen na opěře 1L a jedná se o jeden z největších mostních závěrů, který kdy byl v Evropě osazen. Pro ilustraci – celková délka závěru je 2 850 mm a jeho hmotnost 26,9 t.

Vozovkové souvrství má tloušťku 90 mm. Je tvořeno celoplošně tavenou pásovou izolací ICOPAL na pečetící vrstvě. Jako ochrana izolace byla na tomto mostě, jako na jednom z prvních v SR, použita ochranná vrstva z litého asfaltu MA 16PMB, tloušťky 40 mm. Doposud se v SR ochrana izolace prováděla asfaltobetonem, novým trendem na stavbách NDS a. s. se stává právě litý asfalt. Pro výrobu MA byla uzpůsobena obalovna v Mojšové Lúčke u Žiliny. Pokládka byla prováděná speciálním finišerem poprvé použitým na Slovensku. Vozovkové souvrství je zakončeno obrusnou živičnou vrstvou SMA 11PMB, tloušťky 40 mm. Obrusná vrstva byla kladena v celé šíři vozovky jedním finišerem.

ZÁVĚR

Práce na mostním objektu byly zahájeny v prosinci 2014 hlubinným zakládáním. Výstavba nosné konstrukce byla zahájena v podzimních měsících 2015 a dokončena v prosinci 2016, což při délce bezmála 3 km je úctyhodný výkon. V roce 2017 probíhaly práce na římsách a příslušenství mostu a dne 2. 12. 2017 byl objekt, společně s celým úsekem stavby D3 Žilina Strážov – Žilina Brodno, uveden do provozu. Jednalo se o technologicky složitou stavbu, která z důvodu časové (36 měsíců na projektování a výstavbu) i technické náročnosti kladla velké nároky na profesní odbornost techniků a dělníků stavby.

The Elevated Railway Bridge in km 7.500 on D3 over I/18 Road, a Track of the Railways of the Slovak Republic (ŽSR) and the Hričov Water Reservoir
The elevated railway bridge in km 7.500 on D3 over I/18 road, a track of ŽSR and the Hričov Water Reservoir was built as a part of D3 Highway Žilina (Strážov) – Žilina (Brodno) in Slovakia. The construction began in 2014 and was finished in December 2017, making it possible to substantially relieve the traffic on I/11 and I/18 roads and, most importantly, to divert the transit traffic in the north-south direction from the urban area of the city of Žilina.

Autoři

• Ing. Dubšík Vladimír
• Ing. Šálek Martin