Výstavba „nového“ Starého mostu v Bratislavě
Rubrika: Mosty
„Nosný systém mestskej hromadnej dopravy, prevádzkový úsek Janíkov dvor – Šafárikovo námestie v Bratislave, 1. časť Bosáková ulica – Šafárikovo námestie“, je název veřejné soutěže a zároveň i realizované stavby v hlavním městě Slovenské republiky, Bratislavě. Tato zakázka byla získána vítěznou nabídkou sdružení firem EUROVIA SK, a. s., EUROVIA CS, a. s. a SMP CZ, a. s. v hodnotě 58 816 808 EUR bez DPH. Hlavním účelem zakázky je propojení komunikačního systému města Bratislavy mezi Šafárikovým náměstím na bratislavské straně Dunaje a Bosákovou ulicí v Petržalce. Součástí stavby jsou tři mostní objekty Estakáda Artmedia, Estakáda Einsteinova a Starý most, který vám chceme podrobněji představit. Objekt 20‑201‑00 „Starý most“ překonává v úseku trasy levobřežní nábřeží řeky Dunaj (Staré město), řeku Dunaj s plavebním gabaritem šířky 100 m a výšky 10 m (nad max. plavební hladinou 134,66 m n. m. Bpv) a pravobřežní nábřeží řeky Dunaj na Petržalské straně. Tento významný most má zajímavou historii, která se částečně otiskla i do vlastní přestavby. Poloha mostu respektuje původní umístění Starého mostu v existujícím koridoru ústícím na křižovatce na Šafárikově náměstí. Zhotovitelem tohoto nového „Starého mostu“ je EUROVIA CS, a. s. závod Mosty a konstrukce. Technickými parametry, dodavatelským systémem a skutečností, že se jedná o most přes evropský veletok, kladl na všechny ty nejvyšší nároky a je pravda, že byl skutečnou výzvou.
POHLED DO HISTORIE
Velké řeky jsou významným fenoménem v dlouhé historii lidstva. Tvoří přirozenou dopravní cestu, současně však mnohdy obtížně překonatelnou překážku rozdělující území. V místech, kde bylo možno takovou řeku přebrodit, vznikala lidská sídla a díky strategickému významu brodů často také hrady či vojenská opevnění. Také Bratislava byla založena poblíž širokého brodu, kde obchodní stezka od nepaměti překonávala Dunaj, nejdelší evropský veletok.
Třebaže brod v Bratislavě byl poměrně mělký, brodění bylo obtížné a často nebezpečné. Proto se již od raného středověku snažili lidé překlenout řeku bezpečným mostem. Historicky první písemně doložené přemostění Dunaje na území Bratislavy nechal zbudovat český král Přemysl II. Otakar během uherského tažení proti králi Štěpánovi v roce 1271. „Přes Dunaj most vzdor Uhrům postavil, ten dlouhý tisíc loktů byl, řek osm potom přemostí a Bratislavy dobude pak útokem bez vady.“ – tolik očitý svědek, minnesängr Friedrich von Sonnenburg. Od té doby se v archivních záznamech nacházejí záznamy o převážně pontonových mostech stavěných v rámci korunovačních slavností uherských králů. Za zmínku stojí pevný dřevěný most z roku 1434, který však nepřežil první zimu. Roku 1676 byl zhotoven na Dunaji v té době v Evropě oblíbený typ „mostu“ tzv. létající most. V podstatě se nejednalo o most ale o přívoz. Uprostřed řeky bylo zakotveno lano podpírané řadou člunů, na jehož konci bylo ukotvené plavidlo, jehož pohyb z jednoho břehu na druhý zajišťovalo jeho natočení šikmo k proudu řeky. Tento „most“ sloužil až do roku 1825, kdy byl v prostoru mezi současným mostem SNP a Starým mostem postaven u příležitosti korunovace královny Karolíny Augusty pontonový most. Střed mostu bylo možno otevřít a tak umožnit plavbu lodí na Dunaji. Most byl osvobozen od mýta, čímž významně přispěl k rozvoji obcí na pravém břehu Dunaje. Most Karolíny Augusty byl v provozu do otevření prvního trvalého mostu Františka Josefa roku 1890.
Na sklonku 19. století již byla Bratislava důležitým průmyslovým centrem Uherska, ale chybělo jí pevné spojení s pravým břehem Dunaje. O postavení prvního trvalého mostu (nynější Starý most) se rozhodlo na zemském sněmu roku 1889 a v květnu téhož roku na základě uzavřené smlouvy zahájil podnikatel Ferenc Sz. Cathry stavbu za paušální sumu 1 780 000 forintů.
Ocelový most celkové délky 458,4 m byl navržen o 7 polích (31,5 + 2 × 75,8 + 92,0 + 2 × 75,8 + 31,6 m), podepření mostu tvořily dvě břehové opěry, tři pilíře umístěné v inundačním území a tři návodní pilíře v řečišti. Horní stavbu tvořily dvě souběžné ocelové příhradové konstrukce uložené na společné spodní stavbě. Nejprve byla zbudována mostní konstrukce pro silniční dopravu světlé šířky 6,5 m, následně pak železniční most světlé šířky 4,4 m převádějící železniční trať Bratislava – Szombathely. Po železničním mostě měla vést také trasa lokální železnice Bratislava – Vídeň, avšak Královské uherské železnice žádosti nevyhověly a proto byla následně tato trať vedena po silničním mostě.
Opěry byly založeny plošně, pilíř P2 na dřevěných pilotách a návodní pilíře na kesonech do hloubky 14 m pod normální hladinu Dunaje. Základové zdivo kesonových základů bylo z nepravidelných přírodních žulových kamenů kladených do hydraulické malty a po třech metrech byly proloženy vrstvou z řezaného kamene. Na zdění pilířů bylo užito lomového kamene s obkladem z žulových kvádrů a nad úrovní dosahu ledu z vápence. Výstavba spodní stavby probíhala od 23. 6. 1889 do 14. 11. 1890.
Ocelová konstrukce s dolní mostovkou byla příhradová s dvojnásobnými příhradami, v polích délky 75,8 m přímopasová výšky 7,5 m, ve středním 92,0 m poli byl horní pás obloukový s výškou ve středu 12,55 m. Na nosnou konstrukci silničního mostu bylo použito 1 797 t oceli. Ocelovou konstrukci vyrobila strojírna Uherských královských železnic v Budapešti, odkud byly prvky dovezené na lodích. Tato strojírna také prováděla vlastní montáž na dřevěné skruži po jednotlivých polích při zachování lodního provozu na Dunaji. Vlastní montáž byla zahájena 24. 4. 1890 a po přerušení povodní v září 1890, která strhla právě montované střední pole, byla dokončena 12. 12. 1890. Most byl dokončen 20. 12. 1890 a 30. 12. 1890 pak slavnostně otevřen císařem Františkem Josefem, po kterém most dostal jméno a stal se třetím trvalým mostem přes Dunaj v Uhrách. Železniční most pak byl dán do provozu 9. 11. 1891.
Na konci 2. světové války ustupující německá vojska most vyhodila do vzduchu, bylo zničeno 320 m nosné konstrukce a vážně poškozena spodní stavba – obr 2. Již v srpnu 1945 zahájila Rudá armáda s využitím německých zajatců rekonstrukci. Silniční most byl zbudován z mostního provizoria Roth‑Waagner. Železniční most vyrobily Vítkovické železárny jako příhradovou spojitou konstrukci rombické soustavy, dokončen byl v roce 1950.
Přestože byl poničený most po válce nahrazen mostním provizoriem, až do roku 1972 fungoval jako jediný most přes Dunaj v Bratislavě. Železniční most byl v provozu do roku 1983, silniční most byl pro havarijní stav 14. 5. 2010 uzavřen pro dopravu a v listopadu 2013 i pro pěší.
ARCHITEKTONICKÁ SOUTĚŽ
Alfa 04 ako vedúci člen združenia a projektant rekonštrukcie Starého mosta predložila vo veľmi krátkej dobe 9 variantov riešenia rekonštrukcie mosta. Požiadavka objednávateľa (v tej dobe to bolo ešte Hlavné mesto Bratislava), aby na moste popri 2‑koľajnej električke, trás pre chodcov a cyklistov boli umiestnené aj cestné pruhy, si
vyžiadala navrhnúť nosnú konštrukciu mosta ako úplne novú. Požiadavka Slovenského vodohospodárskeho podniku, aby návrh mosta zohľadnil regulárny plavebný gabarit šírky 100 m si zase vyžiadala odstránenie dvoch podpier v toku Dunaja a ich náhradenie jednou novou podperou. Keďže v tej dobe nebol ešte Starý most pamiatkovo chránený, črtala sa tu možnosť postaviť temer nové mostné dielo (časť spodnej stavby pôvodného mosta mala ostať zachovaná), ktoré by malo všetky atribúty kvalitnej modernej stavby, ktoré by 100 – 150 rokov veľmi dobre slúžilo mestu Bratislava a bolo by jeho ďalšou mestotvornou dominantou.
Všetky varianty zohľadňovali základné urbanisticko‑architektonické obmedzenia priestoru, v ktorom je most osadený. A síce blízkosť tvarovo atraktívnych mostov – z jednej strany zavesený Most SNP, z druhej strany oblúkový most Apollo. Ďalším zásadným obmedzením bol fakt, že medzi plavebným gabaritom a niveletou na moste bola v kritickom mieste iba cca 2‑metrová medzera a do takéhoto priestoru sa nedá umiestniť nosná konštrukcia pre vyše 140 metrové rozpätie mosta. Takže hlavný nosný prvok hlavného poľa musel byť umiestnený nad vozovkou. Ďalším obmedzením bolo šírkové usporiadanie koľají a dopravných pruhov a požiadavka na ich variabilné využitie umožňovalo umiestniť hlavný nosný prvok iba do jednej zvislej roviny v osi mosta. Uvedené skutočnosti značne obmedzili použitie štandardných konštrukčných systémov a vyžiadali si vyvinutie neštandardného systému – kombinácie torzne odolnej „komory“ s ohybovo tuhým rebrom. Ako druhé zásadné koncepčné riešenie bola použitá torzne odolná „komora“ zavesená na rôznych typoch káblových systémov vedených cez nízke pylóny („extradosed“).
V ľudovom hlasovaní boli z 9 variantov verejnosti prezentované iba 3 varianty. Najúspešnejší bol futuristický variant tzv. „perforované rebro“.
Začiatok roku 2009 sprevádzala zmenená ekonomická situácia hlavného mesta i zníženie nárokov na úžitkové parametre mosta (most iba pre električkovú dopravu), na životnosť mosta a berúc do úvahy, že časti mosta boli vyhlásené za pamiatkovo chránené, začali sa hľadať nové technicky prijateľné riešenia pre Starý most. Vrátili sme sa ku koncepcii zo štúdie z roku 2004, ktorá predpokladala ponechanie pôvodných pilierov mosta a použitie hlavných priehradových nosníkov železničnej časti pôvodného Starého mosta. Pre novú koncepciu bolo rozhodujúce nájsť zhodu s vodohospodárskymi a plavebnými orgánmi na Dunaji, ktoré požadovali regulárny plavebný
gabarit pod mostom. S týmito inštitúciami sa podarilo dohodnúť, že budú zachované súčasné piliere a tým aj súčasná šírka gabaritu, ale dôjde k zväčšeniu výšky gabaritu na požadovaných 10,00 m nad maximálnu plavebnú hladinu.
V októbri 2011 došlo medzi Ministerstvom dopravy a Hlavným mestom došlo k dohode, že mesto sa stane oprávneným žiadateľom o nenávratný finančný príspevok z kohézneho fondu Európskej únie a tým došlo i k novej koncepcii mosta.
Navrhnutá koncepcia vychádza v ústrety nostalgickému vzťahu občanov mesta k pôvodnému Starému mostu. „Nový“ Starý most má výrazne väčšie rozpätie hlavného poľa, než pôvodný most, výrazne väčšiu šírku, veľkorysé chodníky, je spojitý a zváraný. Je to v každom ohľade moderný most. Je to teda iný most, ako pôvodný Starý most.
Prispieva k tomu i použitie prvkov pôvodnej rombickej sústavy. Zámerne zvolená tvarovo konzervatívna konštrukčná sústava taktiež nekonfliktne zapadne medzi tvarovo extravagantnejší Most SNP a Most Apollo.
Skonštruovanie rombickej sústavy pre tento most bola náročná úloha. Modul sústavy sa musel prispôsobiť rôznym rozpätiam polí a jeho geometria musela zohľadniť požiadavku, aby nad líniou vnútorného zábradlia prečnievala časť stavby, ktorá má čistý geometrický tvar (kosodĺžnik). Väčší počet styčníkov je kompenzovaný jednoduchými tvarmi prierezov prvkov.
Dôsledné používanie jedného typu prierezu (H‑profil) u väčšiny prvkov oceľovej konštrukcie zjednodušilo ich výrobu a vytvorí atmosféru tvarového poriadku a solídnosti konštrukcie.
A teraz ešte základné technické parametre mosta:
- Rozpätia polí mosta sú upravené tak, aby vyhoveli požiadavke na regulárne rozmery plavebného gabaritu 100 × 10 m. Dosiahlo sato odstránením pôvodných podpier 3 a 4 v toku Dunaja (boli v najhoršom technickom stave), ktoré boli nahradené novou podperou 34.
- Rozpätia polí sú 32,24 + 106,68 + 137,16 + 75,60 + 75,92 + 32,24 m, celková dĺžka mosta je 465, 00 m.
- Nosnú konštrukciu mosta tvoria 2 spojité oceľové priehradové nosníky. Priečniky mosta pod vozovkou aj chodníkovou časťou tvoria taktiež oceľové priehradové nosníky. Prvky týchto priehradových sústav tvoria zvárané alebo valcované H‑profily. Mostovku vozovkovej časti tvorí spriahnutá oceľovo‑betónová doska s oceľovými pozdĺžnikmi pod koľajnicami.
- Most má po oboch stranách veľkorysé chodníky šírky 5,00 m (chodci a cyklisti), nad podperami v toku sú vyhliadkové terasy s lavičkami a zeleňou.
- Na výstavbe nového piliera 34 sú použité žulové kvádre z pôvodných pilierov 3 a 4, čo zabezpečuje pohľadovú jednotnosť povrchov všetkých pilierov.
Starý most v dnešnej podobe je mostárska klasika. Oceľové priehradové mosty sa stavali, stavajú a budú stavať. Kto neverí, nech sa zvezie loďou po Dunaji, alebo nech sa ide pozrieť do Budapešti a do Tullnu pri Viedni, kde nie tak nedávno nahradili pôvodné oceľové nitované mosty novými zváranými priehradovými.
Hlavnými architektami mosta boli samotní bratislavčania, ktorým prirástol pôvodný tvar Starého mosta so svojou priehradovou konštrukciou k srdcu a jeho nová podoba im pripomína staré časy a zároveň im ponáka promenádu pre peších aj cyklistov s odpočinkovými terasami.
PYROTECHNICKÝ PRŮZKUM
V průběhu druhé světové války (16. června 1944) zasáhlo bratislavskou rafinérii Apollo těžké spojenecké bombardování. Nálety probíhaly v několika vlnách, zasaženy byly i přístav, nábřeží, Staré město či Petržalka. V září 1944 proběhly další dva spojenecké nálety, v březnu 1945 bombardovala lokalitu ještě Rudá armáda. Další vlna bombardování se na Dunaji odehrála v březnu roku 1947, kdy se na řece vytvořila silná ledová bariéra a hladina během tání dosáhla 7 m nad normální stav. Operativně bylo rozhodnuto o uvolnění bariéry bombardováním.
Z vyhodnocení výše uvedených historických fakt nebylo možno vyloučit možnost, že se nevybuchlá letecká puma může nacházet i v prostoru staveniště Starého mostu. Toto riziko nebylo možno pominout už proto, že se obecně udává u těchto náletů počet 10 až 15 % nevybuchlých pum. Z tohoto důvodu bylo rozhodnuto o provedení pyrotechnického průzkumu dna Dunaje pod Starým mostem. Pyrotechnický průzkum provedla společnost DESTRUX, s. r. o. Tato společnost představuje špičku ve svém oboru s dlouholetými mezinárodními zkušenostmi, úzce spolupracující s NATO a vysokými školami a vědeckými institucemi.
Jako nejvhodnější technologie průzkumu byla zvolena metoda magnetometrického měření, neboť bylo potřeba proměřit a získat data i z plochy relativně hluboko pode dnem Dunaje. Plošný magnetometrický průzkum technologií vícekanálového magnetometru je jednou ze základních metod detekce nevybuchlých leteckých pum používanou v průzkumech pro budoucí stavební činnost apod. Konkrétně byla použita technologie společnosti Sensys GmbH, Bad Saarow, BRD, což je nejkvalitnější možná dostupná technologie v Evropě. Výrobce Sensys GmbH (bývalé středisko řízení kosmického provozu Intersputnik) dodává své výrobky a účastní se vědeckovýzkumných projektů jak pro ozbrojené síly NATO, tak přímo pro Pentagon. Zájmové území bylo plošně zaměřeno z člunu v 2,0 m širokých pásech s překryvem 0,5 m. Výsledkem průzkumu je vygenerovaná mapa anomálií představujících feromagnetické objekty, které mohou být případně nevybuchlou leteckou pumou.
Pro vyhodnocení byla vzhledem k závažnosti významu a složitým podmínkám průzkumu použita metoda syntézy vyhodnocení dat naměřených in situ a dat získaných simulací průběhu signálu známého tělesa ve známé hloubce s využitím software Sensys Magneto. Jako etalon pro simulaci byla použita letecká puma „Mark 82 General Purpose Bomb“, pro kterou má zhotovitel dostatečné množství v reálném terénu zaměřených, vyhodnocených a potvrzených dat. Vyhodnocení terénních dat bylo provedeno nejenom na uživatelském stupni pomocí standardního software dodávaného k měřicí aparatuře, ale také přímo v počítačové laboratoři u výrobce v Německu. Data byla zpracována nadstandardními postupy tak, aby byla v maximální možné míře vytěžitelná a vypovídající.
V zájmovém území bylo odhaleno celkem 102 kompletních nebo částečných magnetických dipólů, představujících feromagnetické objekty. Porovnáním se simulací nevybuchlé letecké pumy Mk‑82 bylo určeno 12 anomálií, u kterých nelze vyloučit, že se jedná o nevybuchlou munici. Jednoznačným závěrem bylo, že pyrotechnické riziko hrozí a nelze jej vyloučit. Vyhodnocení rizika a stanovení, které anomálie budou, či nebudou považovány za případný muniční nález, bylo provedeno ve spolupráci s policejním pyrotechnikem.
DEMONTÁŽ PŮVODNÍHO STARÉHO MOSTU
Samostatným technickým problémem byla demontáž původních příhradových konstrukcí silničního mostu z roku 1946 a železničního mostu z roku 1950. Mosty byly tvořeny sedmi prostě uloženými příhradovými nosníky o rozpětí 32,07 + 75,85 + 75,85 + 92,08 + 75,73 + 76,11 + 31,9 m – viz obr. 3.
Železniční most byl vyroben a smontován společností Vítkovické železárny, Ostrava. Jednalo se o dvojtrámový nýtovaný most příhradové konstrukce vyrobené z oceli S275 JR s velmi nízkou odolností proti porušení křehkým lomem. Most byl v provozu do roku 1983.
Silniční most byl dvojtrámový příhradový, sestavený z nýtovaných konstrukčních prvků Roth Wagner. Montážní spoje byly šroubové s VP šrouby. Most byl v provozu až do roku 2010. Byl vyroben z oceli S235 J0 s nízkou houževnatostí a náchylností na křehký lom.
Pro potřeby statického posouzení, návrhu zesílení a návrhu dodatečných pomocných konstrukcí pro demontáž byla provedena diagnostika prvků nosné konstrukce. Z částí horních pásů, dolních pásů a diagonál byly odebrány vzorky, z nichž byla následně vyrobena zkušební tělíska zkoušek materiálů i svařitelnosti. Výsledkem zkoušek bylo potvrzení předpokladu svařitelnosti a únosnosti svarových spojů minimálně po dobu nutnou pro demontáž mostů.
Princip demontáže spočíval ve spojení jednotlivých prostých polí do spojité konstrukce, podepření na soulodí a následné postupné demontáži dílců OK. V průběhu demontáže bylo několikrát měněno statické schéma konstrukce. Příhradová konstrukce byla demontována jeřábem AC‑40, který se pohyboval po horním pásu příhradové konstrukce. Postupovalo se podle staničení od břehů Starého města ke břehům Petržalky. V místě podepření bylo nutné zesílení podružných svislic.
Jako montážní podepření na soulodí byly použity tlačné čluny DE 1600, na nichž byly osazeny zesílené ocelové části předpolí silničního mostu z polí č. 6 a 7. Čluny s montážními podpěrami byly spojeny pomocí středového člunu TTČ v soulodí a pomocí lan a ocelových kotevních bloků zakotveny ke stávajícím pilířům mostu. V průběhu demontáže byla průběžně kontrolována poloha soulodí a prováděla se výšková rektifikace podpěrných lisů.
POPIS NOVÉHO MOSTU
Nový Starý most je součástí stavby nosného systému MHD v provozním úseku Janíkov Dvor – Šafárikovo námestí. Most převádí obousměrnou dvojkolejnou trať určenou pro tramvaj a tram‑train, s rozchodem 1 000 a 1 435 mm, oboustranné trasy pro chodce (šířky 2 × 3,0 m) a pro cyklisty (šířky 2 × 1,25 m). Most překračuje řeku Dunaj s plavením gabaritem 10 × 100 m a obě nábřeží. Dvojkolejná trať je vedená v dopravním prostoru šířky 8,0 m, který splňuje parametry silniční komunikace MZ8/50, a bude tedy zároveň umožňovat přejezd vozidel záchranných složek. Nad podpěrami v toku řeky (34 a 5) jsou vyhlídkové terasy s lavičkami a zelení.
Most má celkovou délku 462 m s rozpětími 32,56 + 106,68 + 137,16 + 75,6 + 75,92 + 32,56 m – viz obr. 5. Směrově je trasa v místě přemostění vedena v přímé, niveleta je ve vrcholovém zakružovacím oblouku o poloměru 5 600 m.
ZALOŽENÍ A SPODNÍ STAVBA
Z původních pilířů z roku 1890 jsou zachovány pilíře 2, 5, 6, 7, které jsou zrekonstruovány a výškově nadstaveny. Původní opěry jsou rozšířené, s novými závěrnými zdmi a úložnými prahy. Pilíře jsou tvořeny kamenným zdivem s betonovým jádrem. Z důvodu zvětšení rozpětí hlavního pole mostu z původních 92 m na 137,2 m bylo nutné odstranit pilíře 3, 4 ve vodním toku a tyto pilíře jsou nahrazeny novým železobetonovým pilířem 34 s kamennou obezdívkou a obkladem. Bylo nutné zesílení založení, základu a dříku podpěry 5. Veškeré práce na obnově kamenného obkladu spodní stavby probíhaly pod dohledem památkového úřadu.
Založení podpěr 34 a 5 ve vodním toku bylo navrženo z bloků tryskové injektáže, které se realizovalo z umělých ostrovů s využitím hluchého vrtání. Před zahájením tryskové injektáže byl proveden dodatečný IGP, na základě kterého se ještě optimalizovaly rozměry bloků TI. Práce na pilířích probíhaly pod ochranou dvojité štětovnicové jímky spřažené ocelovými táhly.
Výstavba beraněných dvojitých jímek pro založení pilířů P5 a P34 byla zahájena v listopadu 2014 zaberaněním pomocných štětovnic pro ukotvení lodí a zároveň pro budoucí vytyčení vlastní dvojité jímky. Práce na vlastním beranění byly zahájeny beraněním podélné stěny vnitřní jímky směrem proti proudu toku Dunaje. V prostoru jímky pilíře P5 se štětovnice dl. 12 m beranily do štěrkového podloží, v několika případech musely být beranící práce přerušeny z důvodu výskytu velkých kamenů. Tyto kameny musely být za pomoci bagru z trasy štětovnic odstraněny. Po zaberanění podélné stěny vnitřní jímky se stejným způsobem beranila rovnoběžná stěna venkovní jímky vč. ½ kolmých čel vnitřní i venkovní jímky Stejným způsobem bylo provedeno beranění štětovnic i z druhé strany pilíře a následně uzavření jímky.
Začátkem března 2015 došlo ke zvýšení hladiny Dunaje a při této události došlo k poškození rozestavěné a ještě nezajištěné jímky pilíře. Poškozené štětovnice jímky musely být odstraněny a nahrazeny novými. Tyto práce na opravě jímky si vyžádaly cca 15 dnů zdržení. Jako největší problém při provádění se ukázalo zaberanění šikmých čelních stěn jímky proti rychle tekoucí vodě Dunaje. Pro tyto stěny musely být zaberaněny pomocné konstrukce ze štětovnic, do kterých se zapíraly jednotlivé části šikmých stěn, aby bylo možno tyto vůbec proti proudu Dunaje zaberanit.
Po zaberanění rovnoběžných podélných stěn jímky byly současně zahájeny práce na spřahování stěn dvojité jímky a zajištění její stability proti působení tlaku od budoucího zásypu jímky. Po dokončení jímky byla celá jímka zasypána, tím vznikl malý ostrov, ze kterého byly provedeny práce související se zpevněním zeminy tryskovou injektáží pod základem původního pilíře P5 a prostoru pro rozšíření tohoto základu. Po provedení těchto prací byla zahájena vlastní těžba stavební jámy. Současně s těžbou jámy byly po částech prováděny práce na rozpěrné konstrukci jímky, která byla v jímce P5 tvořena jednou úrovní rozpěr.
Na jímce pro nový pilíř P34 probíhaly práce na beranění stejným způsoben jako na jímce P5 s tím rozdílem, že se zde beranily štětovnice v délce 16 m, jejichž spodní část se beranila do nepropustného podloží – šedý jíl. Do těchto jílů již nebylo možno štětovnice zaberanit pomocí vibrace, proto muselo být použito výbušné beranidlo, s jehož pomocí bylo možno štětovnice doberanit na projektovanou hloubku.
Po provedení zásypu celé jímky a ochranného záhozu štětovnic byly zahájeny práce na tryskové injektáži prostoru pod budoucím základem pilíře P34. Při provádění těchto prací v měsíci srpnu 2015 došlo ke zvýšení hladiny Dunaje a v době trvání této události byl částečně poškozen ochranný zához a jímka pro pilíř P34 se začala značně deformovat – hrozila totální havárie této jímky. Na základě této skutečnosti byly práce na zpevňování podloží zastaveny a po konzultaci s projektantem bylo provedeno dodatečné zajištění horní části jímky podélnými a příčnými táhly. Po dokončení prací na zpevnění podloží pod budoucím základem pilíře P34 byla zahájena těžba vlastní stavební jámy. Postupně byly osazeny 3 úrovně rozpěrných rámů a rozpěr.
Pilíř 34 se realizoval v několika etapách. S ohledem na rychlé tempo výstavby nosné konstrukce byly nejprve vybetonovány 2 sloupy šířky 3,15 m podporující nosnou konstrukci při výsunu – viz obr. 7. Následně se realizovala spodní rozšířená část pilíře, která se betonovala přímo do žulového obkladu, který vytvářel bednění. Horní část dříku se obkládala vápencem až po vybetonování.
Proti erozním účinkům vodního proudění jsou základy pilířů chráněny nadbetonovanou ochrannou vrstvou a kamenným záhozem. Rozsah záhozu, skladba a hmotnost použitých balvanů byla určena na základě hydraulického výzkumu STU Bratislava.
Dřík pilíře 5 byl zesílen sanačními vrty, které byly osazeny tyčemi GEWI ∅ 32 mm. Přenos zatížení z bloku tryskové injektáže do původního pilíře zajišťuje nový železobetonový základ. Vzájemné spolupůsobení nového základu s původním pilířem zajišťují smykové ozuby, vlepovaná výztuž a dodatečné předepnutí kabely – viz obr. 8. Nadstavba pilíře výšky 3,7 m byla budována ve 3 fázích: nejprve se vybetonovalo nosné jádro, ve kterém byla osazena ložiska pro výsun ocelové nosné konstrukce, následně se přibetonovala obvodová vrstva, která sloužila jako přesný podklad pro kamenný obklad tloušťky pouze 70 mm.
POPIS NOSNÉ KONSTRUKCE
Nosnou konstrukci Starého mostu tvoří jeden dilatační celek. Ocelová nosná konstrukce sestává ze dvou příhradových hlavních nosníků celkové výšky 11,285 m v osové vzdálenosti 11 m, z příhradových příčníků výšky 1,3 – 2,6 m v osové vzdálenosti 7,56 – 8,14 m, z podélníků, z mostovkového plechu s výztuhami a ze ztužidel. Šířka nosné konstrukce včetně chodníkových konzol je 22,25 m, nad podpěrami 34 a 5 je ovšem lokálně rozšířena vyhlídkovými terasami na šířku 33,25 m – viz obr. 9. Prostorovou tuhost konstrukce zajišťuje větrové ztužidlo v úrovni dolních pasů příčníků, horní větrové ztužidlo v úrovni horních pasů hlavních nosníků a šikmé brzdové ztužidlo propojující mostovku s dolním pásem hlavních nosníků. Vnější strany chodníkových částí jsou překryty lemovacími nosníky. V poli 1 a 6 jsou hlavní nosníky snížené výšky 2,4 až 2,615 m a chodníky se směrem k opěrám zužují na šířku 19,84 m. Přenos místních zatížení od přejezdu vozidel záchranných složek zajišťuje železobetonová deska, která je s plechem mostovky spřažena pomocí spřahovacích trnů.
Hlavní nosníky rombické soustavy jsou svařované, dvojstěnný horní a dolní pás výšky 0,90 m a 0,75 m mají uzavřený průřez, diagonály a svislice jsou svařované H‑profily s šířkou pásnic 0,40 m. Šířka hlavních nosníků bez uvažování přečnívajících pásnic je 0,60 m.
Mostovka je ve vozovkové části tvořena plechem a železobetonovou deskou. Příčné sklony mostovky jsou vytvořené změnou tloušťky betonové desky (tl. 0,205 – 0,235 m). Vně průjezdného profilu je ŽB deska opatřena zvýšenými obrubníky výšky 0,40 m, do nichž jsou ukotvena ocelová svodidla, která mají zabránit případnému silnému nárazu do hlavních nosníků. V krajních polích se výška obrubníku postupně snižuje z 0,40 na 0,15 m. Na horním povrchu desky je tenkovrstvá pojezdná izolace na bázi polyuretanu. V desce jsou vynechané 4 žlaby šířky 0,45 m, do nichž je osazen kolejový svršek systému zapuštěné kolejnice EDILON. Plech mostovky je ztužen páskovými výztuhami s ohledem na zatížení při montáži a betonáži. Hlavní podélníky pod kolejnicemi jsou dvojstěnné komorové průřezy výšky 0,50 m. Ostatní podélníky jsou obráceného T‑průřezu výšky 0,28 m.
Chodníkové plechy jsou ztuženy příčnými páskovými výztuhami ve vzdálenosti 0,40 m a povrch je opatřen pochůznou izolací na bázi polyuretanu.
Pásy a diagonály příhradových příčníků jsou tvořené H‑profily, v části mezi hlavními nosníky jsou použity svařované profily, v chodníkové části válcované profily HEA a HEB. Příčníky jsou k hlavním nosníkům připojené v místě svislic.
Dolní větrová ztužidla jsou z válcovaných profilů HEB a HEA, brzdová ztužidla jsou tvořena svařovanými H profily a horní větrová ztužidla jsou svařované I profily s vylehčenou stojinou (viz obr. 12, 13). Nad pilíři 2 a 7 vytváří horní větrové ztužidlo portály.
Lemovací nosníky celkové výšky 1,3 m se skládají z dvou svařovaných I profilů výšky 0,5 m, které z vnější strany vytvářejí uzavřený průřez. Ve vzdálenosti cca 1,9 m jsou nosníky vzájemně spojeny sloupky průřezu U, které konstrukčně i pohledově navazují na sloupky zábradlí.
VÝROBA OCELOVÉ NOSNÉ KONSTRUKCE
Výroba ocelové konstrukce byla rozdělena mezi mostárny OKT v Třebestovicích, kde byly vyrobeny chodníkové části a Vítkovice Power Engineering, kde byly vyrobeny hlavní nosníky a mostovka, což představovalo velký logistický problém.
V prostorách Mostárny Vítkovice Power Engineering byly zahájeny přípravné práce pro výrobu Starého mostu na jaře 2014. Tou dobou byly ve výrobě rozpracovány již dva prostorově náročné mosty – tzv. prodloužená Rudná (silnice I/11 směr Opava) a železniční estakáda Tábor – Sudoměřice u Tábora, a proto bylo zaplánování nadrozměrných sestav Starého mostu logistickou výzvou.
Vítkovice Power Engineering byl také zhotovitelem výrobní výkresové dokumentace pro celý projekt, rozdělené do 8 výrobních etap.
Po vyřešení variant z pohledu velikosti výrobních dílců byla konstrukce pro celý výrobní a montážní proces rozdělena do 28 sestav.
Každá dílčí sestava byla tvořena hlavními celosvařovanými uzavřenými nosníky rozdělenými na dolní a horní pásy a diagonály. Výroba hlavních nosníků probíhala vzhledem k rozměrům dílců a jejich tonáži okolo 60 tun v nejprostornější 6. hale, která je vybavena dvěma jeřáby o nosnosti 50 tun.
Dílce mostovky, tvořené příhradovými nosníky, byly vyráběny a přejímány v sestavách 8. výrobní haly na přípravkovém loži o délce 45 metrů. Dokončování svařovacích prací muselo vzhledem ke komplikované geometrii mostovkových dílců probíhat ve zvratné poloze.
Samotné přejímky byly díky geometrické náročnosti vyráběné konstrukce rovněž náročné. Každé tři délkové úseky, tedy celkem asi 45 m hlavních nosníků i mostovky, muselo být zkušebně sestaveno, následně geodeticky zaměřeno a zaměření vyhodnoceno v 3D modelu. Teprve tento precizní postup garantoval, že jednotlivé dílce budou při montáži na stavbě stoprocentně pasovat.
Ve spolupráci s architektem projektu jsme vyřešili celkový dvoubarevný koncept protikorozní ochrany a most tak z výrobny odcházel již ve finálním čtyřvrstvém nátěru.
Lehčí ocelové konstrukce pro dodávky revizní lávky, drobné konstrukce pro elektroinstalaci a pódia se vyráběly v prostorách výrobní jednotky VPE v Jeseníku.
Výroba probíhala postupně až do listopadu 2015, kdy byl celý projekt ukončen vyexpedováním posledních dílců nosné konstrukce polí 1 a 6 a pomocné ocelové konstrukce.
MONTÁŽ OCELOVÉ NOSNÉ KONSTRUKCE
Ocelová konstrukce mostu se montovala na pravém břehu Dunaje v prostoru mezi podpěrou 6 a opěrou 8, kde byla zřízena montovna. Objekt montovny tvořila ocelová konstrukce podepřená železobetonovými sloupy s plošným založením. Pro ocelovou konstrukci montovny byly použity vybrané nýtované profily podélníků původního mostu.
Konstrukce mostu se sestavovala z dílců délky cca 15 – 22 m. Hlavní nosníky celkové výšky 11,285 m byly výškově rozděleny na 3 části: dolní a horní pás s přilehlými diagonálami a styčníkovými plechy výšky cca 4,9 m a mezilehlé vkládané diagonály. Maximální hmotnost 1 dílce hlavního nosníku byla 50 t. Mostovka byla podélně rozdělena na 3 dílce šířky 3,8 + 3,1 + 3,8 m. Jednotlivé dílce mostovky obsahovaly 2 příčníky. Chodníkové dílce měly šířku 5,3 m, chodníkové příčníky však byly samostatně. Nejprve se vzájemně svařily dílce mostovky, ke kterým se zboku připojily dolní dílce hlavních nosníků a k nim se nastehovaly mezilehlé díly diagonál. Poté, co se na mostovce vybudovaly montážní věže PIŽMO, byly osazeny díly horního pásu hlavního nosníku a po částečném svaření hlavních nosníků se instalovalo horní ztužidlo – viz obr. 15. Nakonec se montovaly chodníkové konzoly. Nosné ocelové konstrukce jsou z oceli S355 NL a S355 K2, pomocné konstrukce jsou z oceli S355 J2. Požadavky materiál, výrobu a montáž OK specifikoval investor ZTKP, které byly v mnoha ohledech přísnější než běžná praxe. Pro hlavní části mostu byla určená třída zhotovení EXC4.
Po smontování částečně kompletních celků OK se konstrukce uložila na výsuvná ložiska a probíhal výsun. Výsun byl rozdělen na 11 taktů délky 31 + 5 × 30,5 + 45,7 + 76 + 31 + 22,8 + 49,5 m. Výsun se realizoval pomocí 4 – 8 ks táhel z předpínacích tyčí ∅ WR36 mm ukotvených do speciálních přípravků na příčnících nosné konstrukce mostu. Výsuvné zařízení bylo umístěné na pilíři 6, který byl pro tento účel ztužen šikmými vzpěrami – viz obr. 16, 17.
Pro výsun byla na pilířích osazena atypická výsuvná ložiska skládající se ze speciálních elastomerových ložisek, na které byly uloženy roznášecí ocelové nosníky. Horní plocha ocelových roznášecích nosníků byla opatřena leštěným nerezovým plechem, na který se při vysouvání ukládaly teflonové kluzné desky. Celková délka ložiska byla 1,95 m, vlastní kluzná plocha měla délku 1,5 m. Podélné síly od tření v ložisku se přenášely pomocí smykových zarážek do ocelového rámu, který byl zabetonovaný v pilíři. Součástí tohoto rámu bylo také boční vedení.
Průhyb volného konce mostu před nájezdem na pilíř se vyrovnával přizvednutím nosné konstrukce pomocí nájezdové klapky s hydraulickým zařízením. Nájezdová klapka se skládala z dvojice ramen ovládaných hydraulickými lisy – viz obr. 18.
Nejnáročnějšími etapami výstavby byl 8. a 11. výsun délky 76 a 49,5 m v polích 2 a 3, kdy bylo nutné použít montážní podepření na plovoucí podpěře (lodi) – viz obr. 18. Nutným požadavkem na plovoucí podepření byla možnost jej průběžně výškově rektifikovat. Dodavatelem plovoucího montážního podepření byly firmy Felbermayr a Ale. Pohyb plovoucího podepření zajišťovala vysouvaná konstrukce mostu, se kterou bylo podepření pevně spojené. Poloha plavidla byla jištěna 4 lany ukotvenými na březích a 1 lanem délky 220 m ukotveným proti proudu v ose Dunaje do dna řeky. Příčná poloha byla navíc jištěna remorkérem. Všechny výsuvné fáze byly důkladně analyzovány a byly naplánované tak, aby nedocházelo k přetěžování ocelové konstrukce ani k nadměrnému zatížení lodě. Při výpočtu byla zohledněna nadvýšená geometrie konstrukce, tuhost plovoucí podpěry i vliv výškové diference mezi kružnicovou trajektorií výsunu a vodorovným pohybem lodi po vodní hladině. Na základě této analýzy byl stanoven program rektifikačních kroků. V projektu výsunu byly předepsány přípustné odchylky polohy nosné konstrukce, velikosti sil v montážní podpěře a změny ponoru plavidla, které byly v průběhu výsunu důsledně kontrolovány. Síly v plovoucí podpěře byly zjišťovány v důležitých okamžicích výsunu přímo odečtením na hydraulických lisech a v průběhu celého výsunu se měřily také změny ponoru plavidla. V případě překročení přípustných odchylek polohy nebo velikosti síly v plovoucí podpěře bylo nezbytné přerušit výsun a provést výškovou rektifikaci podepření.
Pole 1, 6 a část pole 5 se smontovaly již v definitivní poloze až po ukončení výsunu konstrukce.
Na ocelovou konstrukci mostu byly nainstalovány optovláknové FBG snímače pro měření poměrných přetvoření, které byly průběžně vyhodnocovány a naměřené hodnoty se porovnávaly s vypočtenými. Konstrukce byla monitorována také v průběhu betonáže spřažené desky a při zatěžovací zkoušce. Výsledky měření potvrdily správnost výpočtových modelů. Vybrané snímače přecházejí do dlouhodobého sledování mostu. Dodávku, instalaci a vyhodnocení FBG snímačů zajišťuje firma Sylex, s. r. o.
Při výsunu docházelo k mimostyčníkovému zatížení dolního pásu hlavních nosníků a také k excentrickému zatížení svislic. Tyto prvky bylo nutné posílit – viz obr. 20.
PŘÍSLUŠENSTVÍ MOSTU
Zábradlí je ocelové s výplní z tahokovu, sloupky ve vzdálenosti cca 1,9 m pohledově navazují na dělení lemovacích nosníků. Ochranu před nárazem kolejového vozidla do hlavních nosníků zajišťují svodidla Fracasso 3n 36706 s úrovní zadržení H3.
Na mostě jsou ve vozovkové části použity hřebenové dilatační závěry Freyssinet osazené do železobetonových příčníků, kolejnice dilatují samostatně za opěrami. Vzhledem k poměrně velkému sklonu (4,16 %) jsou ložiska na opěrách osazena v podélném sklonu mostu tak, aby nedocházelo k nadzvedávání kolejnic v místě dilatace.
Na mostě jsou kromě typických odvodňovačů na chodníku a v ose mostu osazeny také atypické obrubníkové odvodňovače z nerezového plechu.
V prostoru pod mostovkou jsou technické prostory určené pro převedení velkého množství sítí. Z vnější strany hlavních nosníků je osazena revizní lávka. Podlaha technických prostor i revizní lávky je tvořena ocelovými rošty kladenými mezi válcované profily. Technické prostory jsou ohraničené stěnami s výplní z tahokovu.
Vzhledem k nutnosti osazení velkého množství instalačních kabelů osvětlení a iluminace mostu byly všechny typické detaily styků hlavního nosníku (křížení diagonál a jejich napojení na hlavní nosník) konstrukčně řešeny tak, aby byly průchozí, případně byly z výroby vybaveny otvory. V dalších místech byly předem připraveny konzolky pro uchycení chrániček či svítidel.
Vyhlídkové terasy jsou vybaveny pódiem výšky 0,5 m s dvěma přístupovými schody a bočními rampami. Ze strany chodníků jsou umístěné boxy s keřovou zelení. Na pódiu jsou dále umístěny dřevěné lavičky, odpadkové koše a sloupová světla.
ZÁVĚR
Zhotovitelem tohoto zajímavého mostu je EUROVIA CS, prostřednictvím závodu Mosty a konstrukce. Nicméně je nutné vyzdvihnout i další dodavatele, bez jejichž přínosu by se projekt nepodařil. Největší podíl projekčních prací zajišťovala projekční kancelář Stráský, Hustý a partneři. Dalšími partnery pro projektování byli Alfa 04 a IKP a několik projekcí pro dílčí výrobně technické dokumentace. V dalších činnostech spolupracovali například Zakládání staveb, Keller, Felbermayer, OKT, Vítkovice Power Engineering, Hutní montáže a mnoho dalších. Nelze opomenout věcný přístup správce stavby společnost Metro, stejně tak i zástupců města Bratislava. Tento výčet jistě podtrhuje náročnost celého projektu a tlak na zvládnutí koordinace výstavby v intravilánu hlavního města Slovenska, včetně překonání evropského veletoku Dunaje. Závěrem už jen přání o netypickém a velmi složitém projektu, aby se připojil k dominantám Bratislavy a stal se na dlouhá léta typickou součástí a jednou z dominant Bratislavy.
Building a “New” Old Bridge in Bratislava
“The Support System of the Public Transport, Operation Section of Janíkov dvor – Šafárik Square in Bratislava, Part 1 Bosák Street – Šafárik Square” is the name of a public tender as well as the construction executed in the capital of the Slovak Republic – Bratislava. This tender was won by the winning bid of the association of companies called EUROVIA SK, a. s., EUROVIA CS, a. s. and SMP CZ, a.s., in the value of EUR 58,816,808 excl. VAT. The main purpose of the contract is to interconnect the road system of Bratislava between Štafárik Square on the Bratislava side of the Danube and Bosák Street in Petržalka housing estate. The construction includes three bridges – Estakáda Artmedia, Estakáda Einsteinova and Starý most (Old Bridge) we would like to introduce in detail. In the section of the route, object 20‑201‑00 “Old Bridge” crosses the left bank of the Danube (Old Town), the Danube river with a sailing clearance of the width of 100 m and the height of 10 m (above the navigational level of max. 134.66 masl Bpv (Baltic Vertical Datum – After Adjustment) and the right bank of the Danube on the side of Petržalka housing estate. This important bridge has a peculiar history which had, partially, left its mark on the bridge reconstruction. The bridge location respects the original location of Old Bridge in the existing corridor leading to the crossroad on Šafárik Square. The new “Old Bridge” was constructed by EUROVIA CS, a. s. Construction Office Bridges and Structures. The bridge’s technical parameters, supply system and the fact that the bridge crosses one of Europe’s largest rivers placed the highest demands on all and the truth is, it was a real challenge.
Související články:
- Starý most cez Dunaj v Bratislave: pohľad architekta
- Ing. Petr Novotný, Ph.D. - projekční kancelář Stráský, Hustý a partneři s. r. o.
- „Chceme rozširovať koľajovú dopravu v Bratislave“
- V posledných troch mesiacoch na stavbe pracovalo 300 až 400 pracovníkov počas 24 hodín
- Závod s časem
- Výstavba mosta posunula hranice toho, čo sme schopní dokázať