Oprava mostu ev. č. 602-043, Brněnský most v Jihlavě

• Foto

Jedná se o viadukt o šesti polích s nosnou konstrukcí tvořenou skříňovými prefabrikovanými nosníky. Jednotlivá pole jsou řešena jako prostá. Most leží ve směrové přímé, je kolmý, výškově je v údolnicovém zakružovacím oblouku o poloměru R = 5 500 m, podélný spád je tedy proměnný, a to po staničení Brno – Jihlava – Pelhřimov niveleta klesá ve sklonu 3,28 – 079 %. Délka přemostění je 198,10 m, délka nosné konstrukce je 201,30 m, délka mostu 237,76 m. Šest mostních polí má stejná rozpětí 32,65 m. Celková šířka mostu je 15,40 m, volná šířka mezi zábradlím je 14,90 m, mezi zvýšenými obrubami je šířka 10,50 m. Most je opatřen oboustrannými chodníky pro pěší šíře 2,20 m. Stavební výška je 2,20 m, konstrukční výška je 2,11 m, úložná výška 2,39 m. Na spodní stavbu je most uložen pomocí atypických ocelových ložisek. Výška mostu nad terénem je proměnná 4,60 – 20,52 m. Most byl postaven v roce 1956, v devadesátých letech byl dvakrát opravován, další oprava se konala po roce 2000. Postupně byl vyměněn mostní svršek a reprofilovány betonové konstrukce. Přesto byl viadukt označen poslední hlavní prohlídkou i diagnostikou v r. 2017 stavebním stavem VI – velmi špatným a omezeně použitelným (stupeň 4). Proto byla vyvolána společenská potřeba objekt rekonstruovat.

Nosnou konstrukci tvoří v příčném směru dva komorové trámy v osové vzdálenosti 7,0 m. Jsou provedeny jako prefabrikované z betonu pevnosti C 45/55. Most je celkem o šesti polích, jednotlivá pole jsou řešena jako prostá. Každý trám je složen vždy ze 12 segmentů obdélníkového příčného řezu 2,5 × 1,9 m s krátkými konzolami délky 1,15 m. Segmenty jsou vybaveny na jednom ze svých konců vnitřním vylehčeným příčníkem. Každý druhý segment je pak navíc opatřen zárodkem příčníku vnějšího, sloužícím ke spojení se sousedním trámem. Příčníky podporové (2 ks) jsou vyšší a silnější tl. 300 mm, příčníky mezilehlé (5 ks) jen 200 mm. Komorové trámy a příčníky jsou podélně i příčně předpjaté. K podélnému předpětí každého komorového trámu je použito v každém poli 72 kabelů v 5 vrstvách, každý je z 11 patentovaných drátů ∅ 7 mm – tzv. 50tunový kabel. Vnější konzoly jsou prodlouženy monolitickou částí, kotvenou betonářskou výztuží, vyvedenou z prefabrikovaných segmentů.

Spodní stavba je tvořena dvěma krajními opěrami a pěti vnitřními pilíři. Opěry jsou masivní, tížní, betonové, monolitické. Základy a dříky jsou z prostého betonu, úložné prahy a závěrné zídky jsou železobetonové. Délka opěr je 15,40 m, tloušťka 2,40 – 4,40 m. Výška opěry 1 (brněnská) je 3,0 m, opěry 7 6,40 m. Stejné koncepce jsou i rovnoběžná křídla. Vnitřní pilíře jsou tvořeny vždy dvojicí sloupů (každý pod jedním komorovým nosníkem NK) půdorysu 2,50/1,60 m. Příčný rozměr 2,50 m koresponduje s šířkou komory prefabrikovaného trámu. Výška pilířů je proměnná 8,60 až 15,60 m. Sloupy jsou plné monolitické železobetonové, v minulosti středem sloupu procházel odpad odvodnění průměru 300 mm. V horní části je dvojice sloupů spojena příčným trámem. Jak opěry, tak pilíře jsou založeny plošně v poloskalním podloží.

Rekonstrukce mostu byla vyvolána mimořádnou prohlídkou a diagnostikou z roku 2017 (stavební stav VI velmi špatný, most omezeně použitelný – 4. Jednou z hlavních závad mostu byly nefunkční mostní závěry, což způsobovalo zatékání vody do dilatačních spár mezi jednotlivými poli. Toto zatékání mohlo vést až k nekontrolovatelné korozi předpínací výztuže nosníků a ke skokové ztrátě únosnosti mostu jako celku. Nosná konstrukce byla zamáčená s vápennými výluhy na monolitických konzolách kolem dilatací mezi jednotlivými poli i v místě prořezaných spár pod půlenými zábradelními sloupky. Nosníky měly obecně malé krytí, beton byl odrážen korozními zplodinami betonářské výztuže a lokálně byla obnažena korodující měkká výztuž. Dále byla zatékáním poškozena spodní stavba, a to z důvodu zcela nebo nedostatečné hydroizolace rubu opěr. Sloupy pilířů měly z dřívějších let sanované průřezy stažením ocelovými profily (externí třmeny), které korodovaly při zatékání vody přes dilatace mezi jednotlivými mostními poli. Některé profily byly oslabeny až na 50 %. Sloupy byly v minulosti roztrženy zamrznutím vody v nefunkčním odvodnění, jdoucím středem sloupů. Ocelová ložiska z 90. let byla napadena pouze povrchovou korozí bez oslabení základního materiálu, takže nebyl důvod k výměně. Beton říms degradoval a byl prostoupen trhlinami. Na mostě byl použit nenormový záchytný systém, který neodpovídal dnešním platným normovým předpisům. Zábradlí bylo nízké (jednalo se o původní zábradlí z roku 1956), sloupky a madla byla betonová, proarmovaná s římsou. Beton korodoval a bylo ohroženo upevnění ocelových panelů výplní. Mostní závěry byly historicky nejprve překryvné plechy, začátkem 90. let byly vyměněny za čelisťové a při celkové opravě svršku po roce 2000 nahrazeny flexibilními závěry. Vozovka byla původně dlážděná, po opravě po roce 2000 byla vyměněna zároveň s celým mostním svrškem za živičnou. Chodníky byly při poslední rekonstrukci ponechány dlážděné z drobných kostek s kamenným obrubníkem. Nosná konstrukce přesto nevykazovala stopy po přetížení, ztrátě předpětí, vnitřky komor nebyly zamáčené, nebyly stopy po zamáčení kabelových kanálků, korozi předpínací výztuže či jejího kotvení. Rovněž spodní stavba nevykazovala takové poruchy, že by ji bylo nutno bourat a měnit za novou. Nicméně stav mostu odpovídal stáří a dobově používaným materiálům, technologiím a kvalitě práce. Proto byla koncepce rekonstrukce směřována na klasickou opravu s výměnou mostního svršku a reprofilaci betonových konstrukcí, a to jak nosné konstrukce, tak spodní stavby. Při návrhu sanace došlo ke sladění pohledu, názoru diagnostika, prohlídkáře i projektanta. Samozřejmě byla předepsána dodatečná diagnostika běžně nedostupných mostních partií. Zejména bylo nutno zkontrolovat stav předpětí a jejího kotvení, což bylo možné až po zdvižení jednotlivých mostních polích.

Oprava mostu spočívala v odstranění mostního svršku až na prefabrikované segmenty. Byly tedy odstraněny vrstvy vozovky, izolace a podkladní beton, zábradlí, římsy, odvodňovače a mostní závěry. Dále proběhlo zvedání nosné konstrukce po polích na celou výšku prefa nosníků, to je 1,9 m. Tíha zvedaného pole byla 760 t. Zvedání se provádělo pomocí horní skruže a táhel s hydraulickými lisy na vrchu skruže. Prováděla jej firma MTEK s. r. o. Z čel skříňových nosníků byl odstraněn beton za kotvami, byla provedena dodatečná diagnostika stavu injektáže, vrch některých zvedaných kabelů byl reinjektován. Stav kotev byl velmi dobrý. Poté se opět kotevní oblasti zabetonovaly, pole se spustilo a skruž se převezla nad další zvedané pole. Zároveň byla vyjmuta a otryskána ocelová ložiska, byla provedena PKO dle TKP 19B, na pohyblivých částech provedena konzervace vazelínou s grafitem. Výše popsané operace předurčily koncepci opravy – na celou šířku mostu s vyloučením veškeré dopravy. Vrch nosné konstrukce byl otryskán vysokotlakým vodním paprskem (VVP), osadily se spřahující trny a vybetonovala nová spřažená železobetonová deska. Osadily se nové odvodňovače typu Labe 300/500 od fy. VLČEK SOLUTION s. r. o. Odpadní trouby odvodňovačů i odvodňovací trubičky izolace jsou zavedeny do podélných potrubí GRP DN 250 mm. Toto je umístěno vně mostu, svody jsou zaústěny do kanalizace, v místech mimo zástavbu je potrubí odlehčeno přímým spadem do řeky či na terén, kde byly zřízeny vsakovací jámy o rozměrech 4,0 × 4,0 m, hloubky 1,0 m, vyplněné lomovým kamenem fr. 320/630. Na pečetící vrstvu byla natavena celoplošná pásová izolace. Osadily se vodotěsné kotvy, vyarmovaly a vybetonovaly nové chodníkové římsy, vrch opatřen striáží. Dále byla zřízena ochrana izolace, ložná a obrusná vrstva ve složení MA 11 IV tl. 35 mm, spojovací postřik PS-A, ložná vrstva ACO11 tl. 35 mm, spojovací postřik PS-A a obrusná vrstva z asfaltového betonu pro velmi tenké vrstvy se sníženou hlučností BBTM 8 NH tl. 40 mm. Na římsy se osadilo trubkové mostní zábradlí. Rovněž se osadily nové sloupy trolejového vedení s výložníky VO. Mostní závěry byly provedeny netradičně až po položení obrusné vrstvy vozovky. Jedná se o mostní závěry firmy Freyssinet CIPEC WR50 s jednoduchým těsněním spáry, které se skládají ze dvou profilů vyrobených z tažené hliníkové slitiny a kotevních prvků. Dilatační schopnost ± 25 mm (na obr. 13 je mezi čelistmi v době montáže polystyrén). Kotevní prvky tvoří kotevní tyče s maticí. Spáry mezi konstrukcí závěru a vozovkou byly utěsněny pružnou zálivkou.

Podhledové plochy a boky nosné konstrukce se otryskaly VVP tlakem 1 800 – 2 200 barů. Během tryskání bylo zřízeno oplachtování, aby do území pod mostem nepadal otryskaný materiál, střechy byly zakryty dřevěným bedněním. Výztuž se opatřila antikorozním nátěrem s inhibitory koroze, zřídil se spojovací můstek, nanesla se sanační malta s finální stěrkou a ochranný sjednocující nátěr v přirozené barvě betonu. Zvýšilo se krytí (původní bylo jen 10 mm!), a tím pasivační ochrana výztuže.

U opěr byla odbourána, a pak zřízena nová závěrná zídka tak, aby mezi ní a nosnou konstrukci byla dostatečná mezera pro revizi mostního závěru. Rovněž pohledové plochy opěr, křídel a pilířů byly sanovány podobně jako betony nosné konstrukce. Tam, kde nebyla na betonu potřebná přídržnost 1,5 MPa, byla nakotvena KARI síť a proveden stříkaný beton, zajišťující kvalitní podklad pro sanační maltu. U vysoké opěry 7 (jihlavské) byly před povrchovou sanací zainjektovány trhliny a provedena těsnící penetrace od fy PCI. Na pilíře bylo instalováno příčné stažení předpínacími celozávitovými tyčemi CKT 32 mm (ocel třídy Y 1050). Každý sloup byl stažen nahoře 3 řadami po 500 mm. U některých sloupů byly přidány další řady v místech původních prvků zesílení.

Šířkové uspořádání komunikace na mostě je navrženo v kategorii MS3 14,90/11,50/50 s volnou šířkou 14,90 m, mezi obrubami je 10,50 m. Ve směru do města jsou dva jízdní pruhy – BUS pruh šířky 3,50 m + pruh pro ostatní dopravu 3,20 m. Šířka pruhu ve směru z centra je 3,80 m. Oboustranné chodníky mají šířku 1,70 m + 0,50 bezpečnostní odstup.

Protože je most v intravilánu, jsou mostní římsy chodníkové s výškou obruby 150 mm, most je bez svodidel. Niveleta komunikace na mostě je vedena v údolnicovém zakružovacím oblouku, při opravě nebyla měněna, došlo pouze k vyhlazení lokálních imperfekcí, a to v betonu spřažené desky.

Území pod mostem bylo zachováno ve stávajícím stavu, pouze nezpevněný terén před opěrou 1 byl opevněn vyklínovaným kamenným záhozem a zřízena kamenná dlažba do betonu podél křídel.

Rekonstrukce byla provedena a most uveden do provozu za 1 stavební sezonu roku 2018. Letos proběhnou začátkem roku pouze dokončovací práce pod mostem. Přístup stavební firmy, investora, správce mostu, dozoru stavby, projektanta i orgánů města Jihlavy byl vždy věcný a konstruktivní, takže nedocházelo k žádným prodlevám z titulu někdy váznoucí komunikace mezi partnery výstavby. Objekt byl rekonstruován přesně dle platné PD. Ze strany účastníků výstavby se jedná o zdařilé dílo. Zatím nemáme signály ze strany laické veřejnosti, že by tomu tak nebylo.

Z rekonstrukce toho viaduktu vyplývá ještě jeden závěr obecného charakteru, týkající se dnešní doby, kdy mnohdy dochází ke zkreslenému vnímání konstrukcí z dodatečně předpjatého betonu. Není dobrá paušalizace a ostrakizace těchto konstrukcí. Obecně je možno po zvážení nákladů na celoživotní cyklus stavby, výhledu šířkového uspořádání mostu a zatížitelnosti tyto konstrukce sanovat v podobě výše popsané. Předpjatý beton je i do budoucnosti nepostradatelným stavebním materiálem mostů.

Repair of viaduct no. 602-043 called Brno-bridge at Jihlava
The article describes special repair of the prestressed concrete bridge at the district town of Jihlava. The viaduct of the superstructure total length of 201.30 m, carrying three-line road across the Jihlava river, local road, private compound and deep valley near ZOO Jihlava was erected
of two box girders in 1956. Repair of the overpass was designed as a reconstruction by using composite slab. The superstructure was lifted up by using hydraulic jacks and tendon ducts were reinjected. All concrete surfaces were provided by repair mortar and sawing color chat. At present, the bridge has a new waterproofing membrane, roadway, sidewalks, hand rail, expansion joints and drainage system.

Autoři

• Ing. Rušar Jaromír
• Ing. Strouhalová Petra
• Krejčí Tomáš
• Ing. Šedová Irena