Libeňské soumostí – most přes Vltavu V-009

• Foto

ZÁKLADNÍ ÚDAJE O MOSTĚ
Most byl postaven v letech 1924 až 1928. Slavnostně otevřen byl k 10. výročí vyhlášení Československa. Jedná se o trvalý silniční most, který převádí silniční a tramvajovou dopravu přes řeku Vltavu. Klenbová část mostu má celkem 5 šikmých polí, šikmá světlost polí 28,0 + 38,0 + 2 × 42,0 + 38,0 m. Založení mostu je plošné. Nosná konstrukce jednotlivých polí je v podélném směru staticky provedena jako trojkloubové oblouky (vrcholový kloub v polovině rozpětí, patní kloubky na vykonzolované části podpěr). V příčném řezu je konstrukce rozdělena na 4 paralelní vzájemně oddělené klenbové pásy.

Klenbové pásy i podpory jsou z prostého monolitického betonu. Klouby jsou sestaveny ze železobetonových prefabrikovaných  dílců. Vzhledem k šikmosti konstrukce jsou řídící linie kloubů zazubené. Betonáž jednotlivých monolitických částí mezi patním a vrcholovým kloubem proběhla ve dvou etapách – v rámci betonáže první etapy byly vynechány cca 1 m široké spáry ve čtvrtinách rozpětí, v rámci druhé etapy byly tyto spáry dobetonovány. Do krajních klenbových pásů jsou vetknuté betonové poprsní zdi a chodníkové konzoly. Nosná konstrukce mostu je přesypaná zeminou. 

Dopravní prostor na mostě se skládá z chodníků (po stranách), pásů pro silniční dopravu a tramvajového pásu (uprostřed). Šířka prostoru mezi zábradlím je 21 m. Most je uspořádán symetricky. Chodníky a pásy pro silniční dopravu mají živičný kryt, tramvajový pás je ze žb panelů. Chodníky jsou výškově odděleny od vozovky. Vně chodníků je masivní žb zábradlí. 

DIAGNOSTICKÉ PRŮZKUMY A PROJEKTY
Od r. 1992 se na mostě provedla celá řada průzkumů a prohlídek. Pro most přes Vltavu jsou nejdůležitější:

• Diagnostický průzkum z r. 2001 a 2002 včetně stanovení zatížitelnosti dle tehdy platných norem,
• Diagnostický průzkum a monitoring obloukových pásů z r. 2010,
• Prohlídka a výpočet zatížitelnosti kritických průřezů z r. 2013 dle EC (neposuzoval se most přes Vltavu, ale most ev. č. X-656, což je také oblouk, a na základě výsledků byly upraveny zatížitelnosti na hlavním mostě)
• Dokumentace pro ÚR 2003–2004, ÚR vydáno 2004, novostavba mostu,
• Dokumentace pro SP 2006–2007, SP vydáno 2009, novostavba mostu,
• Dokumentace pro zajištění havarijních částí mostu (podepření v místech kloubů, které se následně realizovalo)
• Dokumentace pro stavební povolení – 2010, návrh opravy a zesílení stávajícího mostu ve stávající šířce, čistopisy nevydány, protože diagnostika prokázala nereálnost tohoto návrhu.

ZATÍŽITELNOST MOSTU
Zatížitelnost a únosnost mostu byly podrobně ověřovány v r. 2002 na zjednodušeném i prostorovém modelu. Bylo zjištěno, že most nevyhoví na zatížení tramvají dle tehdy platných norem. Následně byly proto uvažovány skutečné tramvaje s pojezdem v předepsaném režimu a stanovena zbytková zatížitelnost pro vozidla. Protože byly pochybnosti o spolupůsobení jednotlivých obloukových pásů v příčném směru, byla v r. 2010 provedena zatěžovací zkouška, při které byl příčný roznos sledován. Výsledky ukázaly, že spolupůsobení v příčném směru je minimální, a že výsledky původně stanovené zatížitelnosti je nutno revidovat. Toto se již nestalo, protože byla sledována původní varianta nového mostu.

DIAGNOSTICKÝ PRŮZKUM Z R. 2010
V r. 2009 bylo rozhodnuto o změně koncepce Rekonstrukce Libeňského mostu s tím, že se prověří možnost opravy a zesílení stávajícího mostu při zachování původní šířky tj. 21,0 m. Jako podklad pro tento projekt byl v r. 2010 vypracován doplňující diagnostický průzkum, který měl ověřit, zda je tato koncepce reálná.

Základní výstupy:

• pevnost tlaku betonu oblouků C 16/20, modul pružnosti 22 GPa,
• beton nosné konstrukce má nevhodné složení směsi – hrubá frakce kameniva je v konstrukci zastoupena nerovnoměrně (při betonáží docházelo k segregaci kameniva), lokálně byla ve vývrtech zachycena zrna kameniva s velikostí cca 130 mm
• hutnění betonové směsi bylo prováděno nedostatečně – zaznamenán častý výskyt kaveren v okolí zejména větších zrn kameniva, v místech průsaků patrné výluhy
• průměrná nasákavost 3,80 %,
• mrazuvzdornost (metoda A, voda bez CHRL) – úplný rozpad většiny vzorků,
• přítomnost ASR gelu v hrubém těženém kamenivu zjištěna ojediněle,
• zkoušky injektovatelnosti betonu oblouků prokázaly, že není reálné dosáhnout zlepšení parametrů stávajícího betonu (zvýšení pevnosti a odolnosti proti mrazu).

REFERENČNÍ INJEKTÁŽE
Injektážemi se mělo prověřit, zda je možno zlepšit vlastnosti betonu (pevnosti, odolnosti). Struktura betonu nosné konstrukce je hutná s poměrně častými výskyty větších pórů a kaveren, které však většinou nejsou vzájemně propojené. Navržené injektážní materiály v kombinaci s navrženou technologií provádění neměly na parametry betonu prakticky vliv. Charakter struktury betonu nosné konstrukce obloukových pasů neumožnil kvalitní a spolehlivé proinjektování. Výsledkem proto bylo, že na základě provedených zkoušek se nedá hospodárným způsobem dosáhnout kvalitativní zlepšení betonu, tj. zvýšení průměrné pevnosti resp. homogenizace struktury. 

OPRAVA A ZESÍLENÍ STÁVAJÍCÍHO MOSTU
V r. 2010 byla možnost opravy stávajícího mostu přes Vltavu podrobně diskutována na základě výsledků průzkumů a prohlídek, provedených v předchozím období. Tato
varianta byla vyhodnocena jako velmi riziková (zejména s ohledem na zbytkovou životnost mostu a únosnost mostu) a časově a finančně náročná. Pokud se dnes opět zvažuje možnost opravy stávajícího mostu, je nutno upozornit na řešení 4 základních problémů:

Zlepšení parametrů betonu – životnost, pevnost
Z prezentovaných výsledků je zřejmé, že beton je na hranici životnosti a zlepšení jeho vlastností není reálné. Z tohoto hlediska nelze oblouky opravit.

Zesílení oblouků
Oblouky z prostého betonu nemají dostatečnou únosnost, neboť pevnosti betonu jsou nízké a zkoušky injektovatelnosti prokázaly nemožnost zvýšení pevnosti betonu touto metodou. Pokud se bude při návrhu postupovat dle EC, je nutno vzít v úvahu ČSN EN 1992-1-1 čl. 12.1, který výslovně uvádí, že pro uvedený typ mostu (tj. most s nezanedbatelnými dynamickými účinky od tramvajového provozu) není možná konstrukce z prostého či slabě vyztuženého betonu. Jedinou možností proto zůstává zesílení přibetonování silně vyztužené vrstvy betonu na spodní a horní líc betonu. Rizikem zůstává vyztužení krajního pásu v místě parapetních zdí a zajištění přenosu sil do kloubů. Celkový vzhled mostu bude zásadně ovlivněn. Rizikem zůstává provádění betonáže na spodním líci oblouků a spolupůsobení obou přibetonovaných částí.

Rektifikace kloubů
Klouby jsou tvořeny dvojicí tvarovaných olověných desek, které do sebe zapadají a byly osazeny do bednění ještě před betonáži obloukových pasů. Z prohlídek je zřejmé, že u některých kloubů došlo k deformacím (pootočení i posuny) a není vyloučeno, že některé desky zcela vypadly (nebyly prověřeny všechny klouby, neboť většina je nepřístupná). V důsledku deformací pravděpodobně řada kloubů neplní svojí funkci, ale existuje zde částečné vetknutí, na což není konstrukce dimenzována. 

Bez zajištění a zvednutí stávajících betonových oblouků není jejich rektifikace a pravděpodobně i nutná náhrada kontaktních desek možná. Tato operace je technicky, časově i finančně náročná a zatím nebylo ověřeno, zda je vůbec reálná.

Řešení detailu v místě vrcholového kloubu
Kloub v mostovce je vždy zdrojem závad a snižuje životnost mostu. U Libeňského mostu se jedná o obloukovou konstrukci, kde dochází ve vrcholu k dilatačním pohybům. Funkční a spolehlivé řešení tohoto detailu je velmi obtížné i s ohledem na tramvajovou trať na mostě a jejím možným deformacím.

ZÁVĚR
Na základě výše uvedeného je nutno jasně deklarovat následující: most má nedostatečnou únosnost, stáří mostu je téměř 80 let a jeho životnost a spolehlivost je prakticky vyčerpána, současný provoz na mostě je i přes dopravní omezení vysokým rizikem pro správce mostu, který ponese odpovědnost v případě havárie, protože se jedná o konstrukci z prostého betonu, může k havárii dojít náhle v důsledku křehkého lomu a kolaps mostu nemusí být predikován žádnými indiciemi (nadměrné deformace, trhliny a další), most omezuje tramvajovou dopravu nejen na mostě, ale i v navazujících úsecích, most je v havarijním stavu již řadu let a rekonstrukci již nelze odkládat.

Liben Bridges – The Bridge V-009 over the River Vltava
At first, the author would like to point out that the purpose of this article is not to comment on the current competitive examination to select a contractor, nor to dispute about whether the bridge should be 21 or 26 m wide, or whether the chosen technical solution of the Vltava Bridge reconstructiongranted a Building Permit is optimal or not. Because there has been a row of statements and opinions that doubt the Building Permit Documentation dealing with the substitution of the load bearing structure, the author aims to recapitulate the results of surveys and assessments again and to emphasize the key points that served as a background for making a decision whether to demolish the bridge or not. With respect to the provided space, the article refers only to the bridge having the evidence number V-009, i.e. the Bridge over the Vltava River, even though the Liben Bridge Project includes all the Liben bridges and relates to a range of other structures.

Autoři

• Ing. Hvízdal Václav
• Ing. Míčka Tomáš