Nuselský most X 676 – výměna mostních závěrů

• Foto

Nuselský most tvoří předpjatá železobetonová konstrukce o pěti polích. Nosná konstrukce je dlouhá 485 m a široká 26,54 m. Krajní pole mají rozpětí 68,5 m a tři středová pole 115,5 m. Lichoběžníkový průřez NK je vysoký 6,4 m se světlostí 5,8 m (obr. 1). Výška mostu nad údolím je v průměru 42,5 m.

V době výstavby byl most osazen mostními závěry typu Transflex 200R (obr. 2). Závěry T 200R tvořily dva základní prvky – pevná ocelová lůžka zabetonovaná do obou hran každé dilatační spáry a pohyblivé dilatační části z elastomerových pásů přenášející dilatační posuny a oboustranně lemující střední ocelové desky přemosťující dilatační spáry.

Dílčí úprava mostních závěrů proběhla v roce 1981 při rekonstrukci vozovky, kdy se na pevně zabudovaná ocelová lůžka navařily ocelové úhelníky pro lepší napojení izolace. První větší zásah do závěrů následoval v roce 1992 výměnou elastomerových pásů. Další zásadní oprava se realizovala v srpnu 2007, v rámci které proběhla repase části ocelových lůžek a opětovná výměna elastomerových pásů. Poslední roky provozu rovněž vyvolaly potřebu dalších oprav, například kotvení středních ocelových desek prostřednictvím táhel ke spodní stavbě a instalaci odvodňovacích žlabů do dilatačních spár zabraňujících zatékání vody do prostoru metra. Realizaci generální opravy mostních závěrů výrazně přiblížila událost z 8. prosince 2010, kdy při náhlé klimatické změně došlo k rychlému tání sněhu s následným zatečením vody přes dilatační spáry do elektroinstalace metra, které bylo na několik hodin vyřazeno z provozu.

ZÁKLADNÍ NÁVRH OPRAVY
Po dlouhodobé odborné diskuzi ohledně způsobu výměny mostních závěrů zadala Technická správa komunikací hlavního města Prahy zpracování dokumentace projekční kanceláři PUDIS a. s. Na základě všech dostupných dokumentů z výstavby Nuselského mostu, protokolů o měření dilatačních posunů a technických podkladů dostupných typů mostních závěrů byly v dokumentaci po odsouhlasení objednatele navrženy nové závěry kobercového typu.

Navržené kobercové mostní závěry tl. 93 mm a šířky 890 mm umožňující dilatační posun ±100 mm se nejvíce technicky blížily závěrům stávajícím a při zabudování vyžadovaly přijatelný zásah do stávajících nosných konstrukcí. Návrhy na osazení mostního závěru jiného typu byly zamítnuty z obavy možného poškození kabelů podélného předpětí a z důvodu nedostatečné tloušťky koncových čel horní desky mostu a opěr.

Postup výměny MZ byl naplánován do několika etap. V rámci přípravných prací měly být realizovány na obou předpolích přejezdy středního dělícího pásu a zajištěny dilatační spáry z prostoru metra. V rámci hlavních stavebních prací byla naplánována výměna mostních závěrů po čtvrtinách mostu, tj. po polovinách jednotlivých dopravních směrů při převedení vždy jednoho jízdního pruhu do protisměru.

Řešení výměny mostních závěrů zapracované do stupně DSP bylo z hlediska stávající konstrukce nejšetrnější a v rámci výstavby nejméně rizikové, ale výsledný efekt navržené opravy zcela nesplňoval představy správce mostu na kvalitu a životnost. Oslovení výrobci kobercových mostních závěrů nabízeli pouze omezenou záruční dobu podmiňovanou častými periodickými kontrolami a garantovali životnost závěrů na 10 let. Z těchto důvodu umožnil investor stavby v rámci výběrového řízení předložit variantní řešení.

Mostní závěry dle zadání musely bezpodmínečně splňovat podmínky TP86 – mostní závěry, závaznou legislativu a zvláštní obchodní a technické podmínky stavby. Hodnotícími kritérii vedle technického řešení opravy byly nabídková cena, doba výstavby spojená s dopravním opatřením, záruka díla a garantovaná životnost MZ.

VARIANTNÍ NÁVRH OPRAVY
V rámci vypsaného výběrového řízení společnost JHP spol. s r. o. ve spolupráci s výrobcem závěrů společností Maurer Söhne a projekční kanceláří PONTEX s. r. o. předložila vlastní návrh opravy. Základem variantního řešení bylo použití nejmodernějšího konstrukčního typu lamelového mostního závěru s otočnými řídícími traverzami typu DS 240 GO se sníženou hlučností.

Tento typ závěru výrazným způsobem snižuje emisi hluku a umožňuje zcela hladký přejezd vozidel. Krajní ocelové lišty závěru umožňují bezvadné napojení izolace, patentovaný svěrný systém F-profilu a těsnícího pásu zabraňuje zatékání vody do dilatační spáry. Nespornou výhodou lamelového MZ je tedy garantovaná vodotěsnost a výrobcem deklarovaná životnost na 30 let.

Limitujícím kritériem v návrhu výměny mostních závěrů byla minimální tloušťka 350 mm horní desky mostu v části průjezdného profilu metra. Výrobce v tomto místě s absencí příčníků navrhl zesílení mostního závěru pomocí masivních podélných krajních profilů (obr. 3).

Problematika kotvení závěrů v blízkosti podélného předpětí NK byla vyřešena posunem osy závěru vně mostu se záměrem maximálně respektovat polohu spáry dobetonávek čel nosné konstrukce. Rozsáhlejší objem bouracích prací nutný pro umístění roznášecích mechanizmu MZ, tj. skříňových traverz byl posunut na stranu stropních desek opěr bez podélného předpětí. Pro kotvení závěru na straně NK byla uvažována stávající betonářská výztuž s doplněním dalších profilů mezi odhalené kotvy předpínacích kabelů.

Postup prací byl naplánován technologicky obdobně jako u návrhu základního, pouze se zásadní organizační změnou a to výměnou závěrů po polovinách mostu, tj. po celých jednotlivých dopravních směrech. Doba výstavby se tak zkrátila minimálně o jednu třetinu. 

Na základě výše popsaných skutečností a po splnění soutěžních kritérií zvítězil v rámci výběrového řízení variantní návrh opravy. 

REALIZACE
I. etapa – přípravné práce
Hlavní práce první etapy probíhaly převážně v nočních hodinách v době provozní odstávky metra, tedy mezi jednou a čtvrtou hodinou ranní (obr. 4). V rámci nočních směn bylo pod dilatační spáry instalováno ocelové vodotěsné bednění přenášející dilatační posuny NK a zabezpečující prostor metra proti stavební činnosti. Dočasné bednění sloužilo zároveň pro osazení nových závěru a betonáž. Před instalací musela být vymístěna kabelová vedení zajišťující provoz metra.

Přípravné práce rovněž obsahovaly zřízení přejezdu dělícího středního pásu na předpolí Karlov potřebného pro převádění dopravy z jednoho dopravního směru do druhého.

II. etapa – výměna mostních závěrů
V druhé etapě proběhly hlavní stavební práce spojené s výměnou závěrů. Limitujícím faktorem této etapy se stala doba dopravně inženýrských opatření schválená Magistrátem hl. města Prahy v termínech od 3. července 2011 do 30. srpna 2011.

Práce byly zahájeny svedením dopravy do dvou jízdních pruhů pro každý dopravní směr, které musely být zachovány po celou dobu výstavby kromě mimořádných nočních dopravních omezení. Následně začala demontáž stávajících dilatačních závěrů v jízdním směru z centra za použití provizorních přejezdů přes otevřené dilatační spáry (obr. 5). V rámci demontáže byly vytvořeny kapsy pro osazení nových závěrů a doplněna kotevní výztuž.

Souběžně s demontáží probíhala i dílenská výroba nových atypických mostních závěrů. Následná montáž MZ byla realizována v nočních hodinách za úplné uzavírky jedné poloviny mostu současně na obou opěrách (obr. 6). Rovněž betonáže závěrů probíhaly v nočním období za minimální dopravy, neboť přejíždění provizorních přejezdů po celou dobu stavby značně zpomalovalo dopravu a při zvýšené stavební aktivitě způsobovalo dopravní komplikace. Noční betonáže v době bez provozu metra zároveň minimalizovala rizika spojená se zatečením betonu na projíždějící vlakové soupravy, jejíž strojvůdci okamžitě hlásili každé nestandardní události.

Výměna mostních závěrů v jízdním směru z centra byla po betonáži říms a pokládce vozovkových vrstev ukončena 1. srpna 2011. Práce na druhé polovině mostu probíhaly podle stejného harmonogramu s rozšířením o provedení montážního styku ve středovém dělícím pásu a vodotěsném spojením těsnících profilů (obr. 7). Provoz na Nuselském mostě byl v plném rozsahu obnoven 29. srpna 2011 (obr. 8).

Po ukončení dopravních opatření následovaly jen noční práce v prostoru metra, kde bylo demontováno dočasné bednění a vymístěné inženýrské sítě vráceny do původní polohy.

ZÁVĚR
Po dvouletém provozu je možno jednoznačně potvrdit bezvadnou funkčnost osazeného mostního závěru a konstatovat, že v případě zapojení širšího okruhu odborníků a aplikace nejmodernějších technologií je možné kvalitně realizovat v daném čase nestandardní práce. Pro dosažení výsledného efektu prací bylo rovněž nutné dodržet vysokou technologickou kázeň, velmi přesně provádět jednotlivé části konstrukcí a zajistit oboustranně kvalitní a intenzivní spolupráci mezi pracovníky stavby, projektanta a investora.

Na tomto místě je nutné poděkovat investorovi stavby za odvahu pro vypsání zadávacího řízení s možností variantního řešení a za následný výběr varianty při vědomí možných realizačních rizik. Poděkování rovněž zaslouží jednotka Dopravních cest Metro dopravního podniku Hlavního města Prahy, která aktivně spolupracovala především při realizaci prací v prostorách metra. Díky jejímu nadstandardnímu přístupu bylo možno splnit naplánovanou dobu výstavby.

Nusle Bridge X 676, Exchange of the Bridge Joints
Nusle Bridge, built at the turn of the 1960s and 1970s, is an important part of the Prague’s backbone roads. There is a six-lane road with central reserve, Prague’s metro route C is led by the body tube of the load-bearing structure (LBS). The bridge was opened for road traffic on February 22, 1973, and the regular operation of metro commenced on May 9, 1974.

Autoři

• Ing. Frankota Karel
• Ing. Cirmon Eduard
• Knoll David