Využití technologie Freyssinet na mostních stavbách dálnice D3 v úseku Žilina Strážov – Žilina Brodno

• Foto

Dálniční úsek D3 Žilina Strážov – Žilina Brodno překračuje hlavní železniční trať, vodní nádrž Hričov a silnici II/507 a končí tunelem Považský Chlmec, za jehož východním portálem navazuje na dálniční úsek D3 Žilina Brodno – Kysucké Nové Město. Investorem výstavby tohoto dálničního úseku je Národná dialničná spoločnosť.

Můj příspěvek se týká dvou nejvýznamnějších mostních objektů na tomto dálničním úseku a to mostu SO 223 – Estakáda nad cestou I/11, traťou ŽSR a VN Hričov a SO 224 – Most nad preložkou cesty I/11 a Kysucou. Celý tento úsek dálnice staví sdružení firem Eurovia SK, Hochtief CZ a Stavby mostov Slovakia. Společnosti Freyssinet CS, a. s. se dostalo té cti podílet se na stavbě obou mostů dodávkou a realizací předpětí nosných konstrukcí a dodávkou mostních ložisek a mostních závěrů.

Pro společnost Eurovia CS, a. s. Freyssinet dodává předpětí, ložiska mostu a mostní závěry objektu SO 223 a stejné technologie dodává pro Stavby mostov Slovakia na objektu SO 224. Na obou zmíněných mostních objektech FCS zabuduje více než 1 450 tun předpínací výztuže. 

ESTAKÁDA NAD CESTOU I/11, TRAŤOU ŽSR A VN HRIČOV – SO 223
Mostní objekt SO 223 tvoří dvě samostatné spojité předpjaté betonové mostní konstrukce, každá o délce téměř 1 500 m a šířce mezi zábradlím 12,5 m. Projektantem RDS je společnost SHP Brno. Celý most je předepnut podélným soudržným předpětím uloženým uvnitř průřezu nosné konstrukce a v letmo betonované části doplněným volnými kabely spojitosti umístěnými uvnitř komory. Celá nosná konstrukce každého mostu je tvořena jediným dilatačním celkem s dilatačními spárami na obou opěrách. Podélně je celá konstrukce rozdělena na čtyři technologické celky TC 1 – TC 4 s tím, že každý z těchto celků je budován jinou technologií:

• TC 1 – dvoutrámová konstrukce budovaná na pevné skruži
• TC 2 – dvoutrámová konstrukce budovaná na horní posuvné skruži Strukturas
• TC 3 – Komorová konstrukce s proměnnou výškou budovaná letmou betonáží
• TC 4 – Dvoutrámová konstrukce budovaná na horní posuvné skruži Berd

Pro technologické celky budované na posuvných skružích bylo nutno v předstihu vybetonovat zárodky na každém pilíři. Tyto zárodky byly provedeny na celou šířku příčného řezu mimo konzol, tedy včetně zárodků obou trámů. Zárodky byly uloženy na definitivní ložiska s dočasnou fixací, která jsou popsána v následujících odstavcích.

Pro podélné předpětí je použit předpínací systém Freyssinet. Předpínací jednotky jsou složeny z 19 lan ∅ 15,7 mm pevnosti 1 860 MPa, uložených v korugovaném kanálku z ocelového pásku. Po předpětí jsou kabely zainjektovány cementovou maltou. Kabely jsou kotveny buď v pracovních spárách, nebo v koncových příčnících. Polovina kabelů přechází vždy přes pracovní spáru do další etapy v souladu s nařízením platných slovenských technických norem.

Návrh způsobu kotvení i tvaru a průběhů kabelů vznikal v úzké spolupráci projektanta mostu, techniků vyššího zhotovitele a techniků Freyssinetu CS. Úkolem bylo vytvořit takové řešení, které jednak splní statickou funkci předpokládanou projektantem ale také, a to je neméně důležité, bude fyzicky proveditelné z hlediska přístupu do armatury a možností, které připouští konstrukční uspořádání jednotlivých posuvných skruží a betonážních vozíků. Z toho důvodu byly původně navržené pevné a plovoucí spojky kabelů nahrazeny již zmíněným kotvením kabelů v příčnících a pracovních spárách. Nejzávažnějším argumentem pro toto řešení je to, že v těch polích, kde je příčný řez nosná konstrukce tvořen dvoutrámem, jsou trámy vysoké 300 cm při šířce 65 cm, což zcela vylučuje osazování prvků předpětí v bednění. Proto bylo rozhodnuto využití prefabrikovaných armokošů vkládaných do bednění včetně připravených kabelových kanálků a práce v bednění omezit pouze na kompletaci u čel bednění.

Pro volné kabely v TC 3 – letmé betonáži bude použit 31 lanový předpínací systém Freyssinet s holými lany umístěnými v HDPE trubkách vyplněných po napnutí cementovou maltou. Změna směru kabelů se odehrává v podporových příčnících a v deviátorech umístěných u spodní desky uvnitř jednotlivých polí. Pro konstrukci volných kabelů je použit osvědčený systém, stejný jaký byl v minulosti použit na několika mostech na úseku dálnice D1 Jánovce – Jablonov II a Fričovce – Svinia.

Nosná konstrukce estakády je uložena na hrncová mostní ložiska, která jsou rovněž součástí dodávky společnosti Freyssinet CS. Ložiska typu FCS jsou vyráběna ve výrobně OK Třebestovice, která je sesterskou společností Freyssinetu CS ve skupině VINCI. Výrobně technickou dokumentaci zpracovala ve spolupráci s odborníky z FCS a OKT společnost Pontex. Ložiska mostu mají speciální konstrukci a to hned z několika důvodů.

Jak již bylo zmíněno, nosná konstrukce této estakády je na celou délku cca 1 500 m tvořena jedním dilatačním celkem s pevným uložením v rámci TC 3 – letmé betonáže, kde je nosná konstrukce s pilíři rámově spojena. Od tohoto místa na obě strany konstrukce volně dilatuje, což vyžaduje celkovou kapacitu posunů na ložiskách až 1 400 mm. Takovýto veliký posun ložisek vede jednak na extrémně velké horní kluzné desky ložisek ale současně i na mimořádnou tloušťku těchto desek. To v kombinaci se značnými svislými i vodorovnými reakcemi způsobuje značnou hmotnost jednotlivých ložisek, která u těch největších dosahuje až 2 000 kg. Příkladem může být ložisko FCS GG 21200_3186_1330, což je jednosměrně posuvné ložisko pro svislou reakci 21 200 kN, celkovou vodorovnou reakci 3 186 kN a celkový posun 1 330 mm.

Druhým důvodem pro speciální konstrukci ložisek byl požadavek vyššího zhotovitele, aby ložiska byla konstruována tak, aby posuvná ložiska mohla působit dočasně jako blokovaná a suplovat tak funkci pevných respektive jednosměrně posuvných ložisek do okamžiku, kdy postup výstavby umožní konstrukci fixovat v místech definitivních pevných uložení. V tomto okamžiku bude nutno provizorní fixace odstranit.

Poslední součástí dodávky Freyssinetu pro toto mostní dílo bude v závěrečné fázi výstavby mostní hřebenový závěr typu WP 1450 resp. WP 1350, což si vyžádá individuální návrh závěru, neboť závěry s takovým posunem se vymykají standardním typům těchto přechodových konstrukcí.

MOST NAD PŘELOŽKOU CESTY I/11 A KYSUCOU – SO 224
Mostní objekt SO 224 tvoří rovněž dvě samostatné spojité předpjaté betonové mostní konstrukce s příčným řezem ve tvaru dvoutrámu, každá o délce 400 m a šířce mezi zábradlím 12,5 m. Projektantem RDS je společnost Novák & Partner. Soudržné předpětí nosné konstrukce je provedeno stejně jako na SO 223 pomocí 19 lanových jednotek systému Freyssinet.

ZÁVĚR
Spolupráce Freyssinetu CS jak s oběma vyššími zhotoviteli Eurovia i Stavby mostů Slovakia tak i s dodavateli ložisek a závěrů OK Třebestovice a Freyssinet PL je pro všechny zúčastněné osoby nejen velmi dobrou zkušeností jak lze společně řešit vysoce technicky náročné úkoly, ale zároveň i příkladem těsné spolupráce mezi členy skupiny VINCI. Všichni věří, že zkušenosti získané při realizaci všech uvedených mostních děl bude možno dále rozvíjet na dalších inženýrských dílech na území Slovenska i Čech.

Application of the Freyssinet Technology on the Bridge Structures of the D3 Highway Section Žilina Strážov – Žilina Brodno
Development of transport infrastructure in the Slovak Republic, particularly the construction of new highway sections, has been drawing deserved admiration of the professional public – not just in the both countries of the former Czechoslovakia. The highway network in Slovakia has been growing at a good pace; it acquired the first experience of building and operating the highway section between Nitra and Banská Bystrica constructed as a PPP project. Slovakia’s drawing of investment funds for the transportation construction from the European Union funds is very good in comparison to its western neighbour. At the time of finalizing the two sections of D1 Jánovce – Jablonov highway, the construction of another highway connection of D1 and D3 highways started in the Žilina region. This was preceded by the completion of the D3 highway section Hričovské Podhradie – Žilina Strážov, connecting to this section.

Autor

• Ing. Šimler Miloš