Výstavba Trojského mostu v Praze

• Foto

Trojský most po svém dokončení spojí dvě pražské městské části Holešovice a Troju. Most bude sloužit pro provoz tramvají, automobilové dopravy o čtyřech pruzích a pro pěší. Na trojské straně na konstrukci mostu přímo navazuje železobetonový most inundační z důvodu omezení následků plynoucích z případných povodní. Celková projektovaná délka přemostění včetně mostu inundačního je 264 m, z toho vlastní délka mostu je 200,4 m, jeho šířka je 36 m a výška oblouku nad mostovkou činí 20 m.

POPIS MOSTNÍ KONSTRUKCE
Hlavní část mostu je tvořena obloukem truhlíkovitého tvaru s proměnlivým průřezem. Ve střední části oblouku je průřez 7 × 1,3 m, a v místě, kde dochází k rozkročování mostu, je průřez
8,6 × 1,4 m. K rozkročování dochází zhruba ve čtvrtinách obloukové části mostu a jednotlivé části pak končí vetknutě ve čtyřech zárodcích, které konstrukčně vychází ze železobetonových opěr. Most překlenuje Vltavu kolmo, je jednopolový na dvou opěrách, které se svou niveletou liší cca o 3 m. Železobetonová příčně i podélně předepnutá mostovka, která bude ve finále zavěšena na 200 táhlech – o průměrech 76, 85, 100 a 105 mm z materiálu S520, je tvořena dvěma podélnými nosníky – „omegami“ o hmotnosti cca 600 t, na kterých je zavěšeno 47 prefabrikovaných železobetonových (ŽBK) příčníků. Omega s příčníky je společně s provizorní příhradovou konstrukcí, před vlastní betonáží mostovky, vysouvána z holešovické strany na stranu trojskou. Vlastní hmotnost mostního oblouku činí 2 100 t, hmotnost čtyř zárodků pak 320 t.

Jednotlivé dílce oblouku mostu jsou vyrobeny převážně z materiálu S420 ML, zárodky pak z materiálu S 355 NL společně s S 420 NL. Pro výrobu byly použity i další materiály, jejich zastoupení je však zanedbatelné. Tloušťky plechů dosahují až 90 mm, nejvíce je zastoupena tloušťka 60 mm, která tvoří téměř polovinu z celkové hmotnosti plechů.

Spodní stavbu tvoří železobetonové základové bloky založené na pilotách o průměru 1,5 m. Na těchto železobetonových blocích jsou založeny opěry jak na straně trojské, tak i na straně holešovické. Celková spotřeba betonu na tyto konstrukce bez pilot činí cca 2 500 m³.

POSTUP VÝSTAVBY OCELOVÉ ČÁSTI MOSTU
Při hledání postupu výstavby byla nakonec vybrána varianta, která svou činností neomezuje samotnou výstavbu tunelového komplexu Blanka a je technicky proveditelná bez větších požadavků na speciální konstrukce a mechanismy. Při výstavbě je však nutné s maximální pečlivostí řešit teplotní vlivy působící na konstrukci a to jak od svařování, tak i od samotného oslunění.

Proces výroby a montáže mostní konstrukce lze rozdělit na několik samostatných celků. Jedná se jednak o konstrukce dočasné, nezbytné pro vlastní montáž konstrukcí nosných, které budou odstraněny až po zavěšení mostovky na táhla, a jednak o konstrukce trvalé mostní. S výrobou dočasných konstrukcí se začalo v říjnu 2010, s výrobou závěsu příčníků v listopadu 2010 a s výrobou nosné ocelové konstrukce v prosinci 2010.

Konstrukce dočasné
Podpory v řece (5 ks, 350 t), pomocná příhradová konstrukce dále jen PPK (750 t). Tato konstrukce slouží pro výsun omegy společně s prefabrikovanými ŽBK příčníky o rozměrech: výška – 1,4 m, šířka – 0,5 m, délka – 29,3 m a hmotnosti 50 t/ks.

Konstrukce trvalé mostní
Závěsy příčníků (94 ks, 99 t), omega – podélný nosník (2 ks, 600 t), zárodky oblouku (4 ks, 320 t), oblouk o celkové hmotnosti cca 2 100 t, který se dělí na jednotlivé montážní podsestavy s pracovními názvy plynoucí z jejich tvaru a umístění. Jedná se o kalhoty (235 t), nohavice (680 t), a vlastní oblouk (1 185 t).

VÝROBA
Podpory v řece
Jedná se o dočasné konstrukce, které jednak slouží pro výsun omeg s ŽBK příčníky pomocí PPK a dále slouží pro přenos sil při vlastní montáži jednotlivých dílců oblouku z předepnuté železobetonové mostovky.

Podpory v řece jsou tvořeny velkoprůměrovými silnostěnnými trubkami TR 1060 × 30 a zavětrováním ve všech směrech. Horní roznášecí komorový rám je tvořen svařencem z plechů o tloušťkách 40 až 60 mm a výšce 1 300 mm. Vrchní dílce podpor byly navrženy všechny stejně, výšková diference byla řešena trubkovými nástavci, které byly vyráběny na míru až po zaměření skutečné výšky pilotového založení v řece. Důvodem bylo dodržení přesně stanovené výšky pro výsun omegy s ŽBK příčníky určující projektovaný tvar mostovky. Kompletace jednotlivých sestav probíhala v přístavu, kde byla následně tato sestava naložena jeřábem, umístěném na lodi, dopravena a usazena na místo určení. Základní rozměry kompletní plošiny: 19 × 6,5 m, výška 4,24 m (bez doměřených nástavců).

Materiál velkoprůměrových trubek: S355 J2H.

Provizorní příhradová konstrukce – PPK
Jedná se o další typ dočasné konstrukce nutné pro montáž mostu. Tato konstrukce slouží zejména k výsunu 2 ks omeg s osazenými ŽBK příčníky z výrobny umístěné na holešovické straně. Tato konstrukce byla doplněna o výsuvný nástavec a konstrukcí nutnou pro dosunutí. Zvláštností této dočasné konstrukce je to, že vrchní pás příhrady je tvořen omegou – trvalou součástí mostu. Spoj mezi PPK a omegou je šroubový. PPK bude odstraněna až po konečné montáži oblouku mostu, včetně jeho zavěšení na táhla. Popis demontáže PPK není předmětem tohoto příspěvku.

Pro výrobu byly použity trubky TR 406.4 o tloušťce stěny 12, 20 a 40 mm, jakosti S355 J2H. Ostatní materiál PPK byl jakosti S355 J2. Spodní pás je vyroben jako svařovaný I profil o výšce 800 mm (t = 30 mm), šířce pásnice 600 mm (t = 40 mm).

Závěsy ŽBK příčníku
Svařenec z tlustých plechů o rozměrech 590 × 1 368 × 1 926 mm s velkými požadavky na geometrickou přesnost. Hmotnost jednoho kusu činí 1 050 kg. Každý závěs příčníku byl několikrát přeměřován a kontrolován a každý má své výrobní číslo a svůj samostatný tzv. rodný list. Dvojice těchto výrobků se následně stává součástí ŽBK příčníku, jsou s maximální pečlivostí osazovány do formy pro betonáž. Po betonáži byly ŽBK příčníky dopravovány do tzv. „výrobny“ na holešovickém předpolí a staly se součástí vysouvané konstrukce.

Materiál závěsu příčníku: S 420 NL a S 420 NL+Z25, tloušťka plechů 25, 35, 40, 45 a 70 mm.

Závěs příčníku
Omega
Jedná se o konstrukční prvek nesoucí ŽBK příčníky a společně tak tvoří v podstatě páteř železobetonové mostovky. Jsou to svařence z tlustých plechů v příčném řezu připomínající obrácenou řeckou omegu. Vnitřní část těchto nosníků bude následně využita pro vedení podélných kabelů, které budou po zabetonování předepnuty na projektovanou hodnotu. Délka jednotlivých typových montážních dílců v souladu s taktem výsunu činí 16 m, výjimku tvoří koncové dílce, které jsou kratší a nesou i část kapotáže navazující na zárodky oblouku. Hmotnost typových dílců činí cca 23 t. Celkový počet všech dílců je 28 ks.

Materiál: tvar omegy S 420 NL, S 420 NL+Z25, oka pro závěsy: S355 NL – tloušťky použitých plechů jsou od 25 do 90 mm.

Zárodky oblouku, oblouk
Tvarově rozmanitý svařenec o hmotnosti cca 80 t se skládá z bočních obloukově tvarovaných stěn, vnitřních výztuh, spřahovacích trnů a armovací výztuže. Dílenské sestavení svařence probíhalo na boční stěně, kde se postupně skládaly jednotlivé výztuhy včetně armování, po zaklopení střední deskou se činnosti opakovaly. Zárodky oblouku i přes svoje rozměry 14 × 6 × 2 m (d × š × v) a hmotnost byly na stavbu dopravovány v jednom kuse. Zárodky byly po osazení vyplněny samozhutnitelným betonem skrz kruhové otvory a tvoří tak ocelobetonovou spřaženou konstrukci. Veškeré technologické otvory budou pak následně zavařeny.

Výroba vlastního oblouku mostu byla zahájena v srpnu 2011. Jednotlivé dílce oblouku mají truhlíkovitý průřez. Tloušťka stěn těchto dílců je převážně 40 až 60 mm. Po dílenské přejímce byla provedena PKO a jednotlivé montážní podsestavy byly v souladu s harmonogramem montáže transportovány na jednotlivá předpolí. Poslední dílce tzv. nohavic budou v červnu transportovány z dílny přímo v montážní sestavě o hmotnosti jedné sestavy cca 160 t.

MONTÁŽ
Montáž ve výrobně
Pro sestavení PPK, omegy a ŽBK příčníků a pro jejich následný výsun byla v místě budoucího holešovického předmostí zřízena výrobna, která byla technologicky rozdělena na dvě postupové činnosti. Při standardním cyklu byl postup následující. Ve výrobně č. 1 byl na kluzná ložiska osazen spodní pás PPK a připevněny diagonály pomocí dočasných šroubů. Ve stejné době probíhalo ve výrobně č. 2 (blíže k Vltavě) na sestavě z výrobny č. 1 osazení ŽBK příčníků do rektifikovatelných sedel. Po jejich urovnání následovala montáž horního pasu PPK, který jak již bylo zmíněno je tvořen omegou – tj. definitivní konstrukcí. Následovalo připojení ŽBK příčníků přes ocelové závěsy šroubovými spoji M 30×160 a přes styčníkové svařence spojení PPK a omegy také pomocí šroubů M 30×125 a to z důvodu budoucí demontáže. Po vyrovnání celkové geometrie byly zavařeny svary diagonál se styčníky, následně příčné svary omegy trvající více než 30 hod a po předepsaných kontrolách NDT a po provedení oprav PKO byl proveden výsun v délce 16 m v taktu jednoho týdne. Délka výsunu se z počátečních 2 hodin prodloužila až na 10 hodin, kdy celková hmotnost vysouvané konstrukce dosáhla hmotnosti téměř 4 000 t.

Montáž zárodků
Montáž zárodků byla zahájena v září 2011 na trojské straně. Pro montáž zárodků byl nasazen jeřáb LG 1550 s protiváhou 260 tun pro osazení 80 tun těžkého zárodku na vyložení 32 m. Před vlastní montáží bylo nejdříve nutné zárodek po sundání z auta otočit do svislé polohy. Tato operace probíhala za pomocí druhého jeřábu LTM 300. Na straně holešovické probíhala montáž obdobně. Montáž čtyř kusů zárodků byla dokončena koncem roku 2011.

Montáž na předpolí
Vzhledem k výrobním a manipulačním možnostem byla konstrukce oblouku mostu rozdělena na 28 hlavních výrobních dílců o hmotnosti 43 až 83 tun. Pro vlastní montáž oblouku je dále nutné jednotlivé montážní dílce sestavit do větších a tudíž i těžších montážních podsestav. Z toho důvodu byly na obou předpolích mostu vybudovány předmontážní pracoviště. Na straně trojské v ose mostu, na straně holešovické z důvodu omezeného prostoru částečně v ose mostu a také rovnoběžně mimo ni. Navážení výrobních dílců na předmontážní pracoviště trojské strany na předem připravené pomocné podpůrné konstrukce bylo zahájeno v lednu 2012. Nejdříve byly navezeny dílce O3TL, O3TP, O4TL a O4TP a následně v souladu s postupem prací i dílce další patřící na trojskou stranu. Koncem února 2012 byla po instalování podpůrných konstrukcí zahájena činnost i na straně holešovické navážením dílců do osy mostu. Jednalo se o dílce O2HP, O2HL, O1HP a O1HL a následně další. Dílce bylo nutné před vlastním svařováním ustavit do předepsaných montážních poloh před svařováním a dle technologického postupu provést jednotlivé svary. Velmi zjednodušeně lze říci, že se provedou nejdříve svary podélné, kdy dojde ke spojení dílců pravých a levých částí a po zaměření konstrukce a jejího opětovného ustavení se pak provede svar příčný. Tloušťka plechů zde dosahuje až 60 mm a kompletní provedení takového příčného svaru trvá technologicky cca 20 dnů. Po provedení a kontrole svarů bude následovat aplikace PKO montážních svarů a provedení vrchní vrstvy v odstínu RAL 9003 a to zejména s cílem minimalizace vlivů od oslunění při dalších montážních krocích.

Jako další krok bude následovat výsun jednotlivých montážních podsestav pomocí vozíků po výsuvné dráze. Jedná se o tyto montážní podsestavy a to jak na straně holešovické, tak i na straně trojské: O1-O2 (2 × 340 t), N1-N2 (4 × 163 t), K1-O4-O3 (2 × 360 t).

Příprava montáže oblouku
Montáž oblouku mostu může být zahájena až po betonáži a příčném a podélném předepnutí železobetonové mostovky. Vlastní montáži oblouku mostu předchází také vybudování věží PIŽMO, které budou sloužit pro vertikální manipulaci s montážními podsestavami a jsou umístěny symetricky na obou omegách – táhlech mostu. Zjednodušeně se jedná o pět párů věží osazených na speciální sedla, která obepínají omegy v místě nad podporami v řece a jsou kotvena k mostovce. Každá dvojice PIŽMO věží je na vrchu spřažena konstrukcemi, na kterých budou umístěny mechanismy pro vlastní zdvih montážních podsestav. Hmotnost těchto konstrukcí činí cca 250 tun. Jednotlivé montážní podsestavy budou na místo zdvihu dopravovány pomocí vozíků po výsuvné dráze vedené středem mostovky.

Stručný postup montáže oblouku mostu: Jako první se pomocí zvedacích mechanismů a věží P02 a P06 osadí sestavy N1-N2 do speciálního kloubu umístěného na zárodku, po této složité operaci dojde ke spuštění jedné strany N1-N2 a k připojení K1-O4-O3, následně bude celá tato sestava o hmotnosti cca 700 t zvedána pomocí věží P03 a P05 a otáčena kolem kloubu, umístěném na zárodku do projektované polohy a zavařen styk zárodek-N2. Následně bude proveden ve středu mostovky příčný styk dílů O1-O2 holešovické a trojské strany a pak bude celá tato sestava cca o hmotnosti 680 t zvedána na věžích P03 a P05 do projektované polohy. Věž P04 je uvažována v této fázi jako věž pomocná. Uzavírání tzv. klenáku a svaření posledního montážního styku bude tou nejsložitější a zároveň nejkrásnější operací výstavby NOK Trojského mostu.

V dalších etapách výstavby bude následovat osazení a předepnutí 200 ks táhel Macalloy, demontáž PPK, demontáž podpor ve Vltavě a výroba a montáž chodníkových konzol a zábradlí dávající tak celému mostu konečný tvar.

PROTIKOROZNÍ OCHRANA
Na konstrukci Trojského mostu bylo použito několika nátěrových systémů s ohledem na korozní zatížení dle TP 84. Členění respektuje jednotlivé montážní dílce popř. podsestavy.

Ochranný nátěrový systém oblouku mostu – obecně: 1 × tryskání povrchu na Sa 2,5; 1 × základní nátěr s vysokým obsahem zinku NDFT 80 μm; 2 × podkladní nátěr vysokosušinový NDFT 2 × 80 μm; 1 × vrchní nátěr PU RAL 9003 (odstín bílé) NDFT 60 μm.

Například ochranný nátěrový systém konstrukce zárodku mostu do úrovně 2,5 m je zesílen o jeden podkladní nátěr a na závěsy oblouku byl aplikován nátěrový systém kombinovaný, kde bylo použito jako 1. vrstvy žárového zinku o nominální tloušťce 85 μm.

ZÁVĚR
Není pochyb o tom, že konstrukce mostu je originální a ve srovnání se síťovými i klasickými oblouky stavěnými v zahraničí neobvyklá. Požadavky zejména architektonického charakteru ovlivňují statické působení konstrukce i její výstavbu. Realizační tým hledal optimální způsob, jak navrženou konstrukci realizovat s minimem nákladů a rizik a současně splnit vysoké požadavky na kvalitu všech částí (spodní stavba, mostovka i ocelová konstrukce). Složitou mostní konstrukci nelze vyrobit jednoduše. Na druhé straně exponovaná poloha městského mostu si zaslouží dílo, které je nadstandardní. Není proto divu, že si město Praha tento projekt vybralo.

Construction of the Troja Bridge in Prague
Troja Bridge will become an integral part of the inner Prague ring road and is one of the building units of tunnel complex constructions Blanka in section Myslbekova – Pelc-Tyrolka. The construction site where Troja Bridge is being erected is located just a few hundred meters from the bridge of Barikádníků along the Vltava river stream. It is a unique building; its design is of very complex structure, where for the successful completion of the work it is necessary to solve many technical problems arising exactly from its distinction and uniqueness.

Autor

• Ing. Hátle Jindřich MBA