Ocelové mosty hlavní nosné konstrukce příčníky podélníky: případ proměny trasy u Valech a Mělic

Pro zvětšení plavebního profilu na parametry TEN-T s požadovanou výškou sedm metrů probíhala v průřezu Valy nad Labem - Mělice výstavba nové trasy silniční spojnice III/32219. Další charakteristikou této proměny bylo zkapacitnění průtoku říčního profilu o 47 %. Novostavba nahradila původní trasu s dosavadním provizorním mostem Bailey Bridge. Součástí stavby hlavního mostu přes Labe byly i další související objekty, jako byly části nové silnice III/32219 na předpolích s opěrnými úhlovými a gabionovými zdmi a odvodněním, navazující veřejné chodníky na stávající síť ve Valech i Mělicích, nová kanalizační a vodovodní přípojka staré mlýnice ve Valech, veřejné osvětlení na mostě i na obou březích, úprava stávajících ploch pod mostem a vegetační úpravy kolem celé stavby.

Hlavní konstrukce a jejich tvarová a geometrická koncepce

Ocelovou konstrukci (dále OK) tvoří dvojice parapetních hlavních nosníků s příčníkovou spřaženou mostovkou. Hlavní nosníky jsou propojeny příčníky po 2,1 metru. Mostovka je betonová deska spřažená s příčníky a s hlavními nosníky. Hlavní nosník je navržen ve tvaru symetrického I-průřezu, v místě průniku s obloukem je dvojstěnný průřez. Půdorysně je OK v přímém směru. Osová vzdálenost hlavních nosníků je 8,3 metru a je konstantní po celé délce mostu. Na vnější straně hlavních nosníků jsou přivařeny konzoly podporující chodník. Konzoly mostu korespondují s příčníky mezi hlavní nosníky. Vnější kraje mostu lemují plechové římsy.

Výška hlavního nosníku činí 1,8 metru, pásnice jsou 600 mm široké. Ke stěnám nosníku je přivařen plech kapotáže tloušťky 8 mm. Kapotáž vytváří podélnou uzavřenou výztuhu stěny, s kapotáží je spřažena deska mostovky. Stěna nosníku je v místě příčníků vyztužena páskovými příčnými výztuhami. Příčníky jsou po 2,1 metru. Spolu s hlavním nosníkem tvoří příčníky otevřený polorám. Podporové příčníky jsou uzavřeného průřezu, mezilehlé jsou z nesymetrického I-průřezu. Horní pás příčníku je opatřen trny D = 22 mm pro spřažení s deskou mostovky.

Oblouky jsou z uzavřených průřezů 650 × 650 mm. Střednice oblouku má kruhový tvar. Oblouk je vyztužen svislými diafragmaty v místě závěsů a dalšími příčnými výztuhami, které jsou kolmé ke střednici oblouku. Plechy oblouku mají tloušťku 20 až 30 mm. Závěsy jsou kruhové, tyčové, z oceli S460. Tyto závěsy přes čepové spojení propojují oblouk a hlavní nosník. Čepové desky jsou rovnoběžné s osou mostu. Typové závěsy Macalloy včetně příslušenství byly použity. Oblouky jsou propojeny příčným ztužením. Vstupní portál oblouku (příčka) je z uzavřeného průřezu 650 × 650 mm. Ztužení je příhradové ze zkřížených trubek D = 219 mm. V místě křížení trubek je plechový styčník. Konzoly jsou proměnného průřezu a nejvyšší u stěny hlavního nosníku; vzdálenost mezi nimi je 2,1 metru.

Výroba a montáž

Ocelovou konstrukci mostu vyráběla společnost OK Třebestovice, a. s. Nedílnou součástí výroby byly dílenské přejímky pro zachování návaznosti na další díly. Jednalo se zejména o sestavu trámů a jednotlivé dílce navazujících oblouků ve sklopené poloze. Po úspěšných dílenských přejímkách byly díly uvolněny k dalším činnostem, zejména k aplikaci protikorozní ochrany a následnému transportu na místo montáže.

Konstrukce byla montována metodou postupného vysouvání. Z důvodu rozměru kluzných bloků a vyšší výšce definitivních ložisek byla konstrukce montována a vysouvána ve zvednuté poloze o cca 200 mm. Výsun probíhal od opěry č. 2 směrem k opěře č. V. V této přípravné fázi byly zřízeny provizorní podpěrné konstrukce, bárky pro výsun PIŽMO s kluznými bloky a pro ukládání dílců z prostorové skruže. Rovněž byly zřízeny zpevněné plochy pro návoz dílců a pro roztažení jeřábů.

Ve fázi I byly na podpěrné konstrukce postupně ukládány dílce trámů L1 - L5 a P1 - P5, ve fázi III pak dílce L6 - L10 a P6 - P10. Svařovány nejprve byly příčníky k hlavním nosníkům a následně hlavní nosníky v podélném směru k sobě. Výsun probíhal rovněž ve dvou fázích. Ve fázi III se svařené dílce 1 až 5 spustily na kluzné bloky na bárkách PIŽMO a na pilířích. To se provedlo odskružením podpěrné konstrukce z prostorové skruže. Tažná konzola s hydraulickými válci pro výsun byla kotvena do dříku pilíře P4.

Ke konstrukci byly tyče upevněny přes atypickou konzolu přivařenou k příčníkům. Výsuvné zařízení tvořily dva duté hydraulické válce 60 tun a tyče průměru 28 mm. Na konci dílců č. 1 byla přivařena klapka, která eliminovala průhyb konstrukce při výsunu. Druhý konec konstrukce byl bez sjízdných klapek. Deformace zadní konzoly byla eliminována hydraulickými válci u kluzných bloků na podpěrné konstrukci. Výsun probíhal 13. a 14. Další fáze výsunu délky 68,1 metru probíhala 27. a 28. ledna 2020.

Po svaření celé mostovky, tedy trámů, příčníků a chodníků, se provedla demontáž prostorové skruže a kluzných bloků na bárkách i pilířích. Konstrukce byla uložena na provizorním vypodložení na bárkách a na pilířích. V následné fázi se betonovala spřahující deska mostovky. Po vybetonování desky a dosažení její dostatečné únosnosti byla zřízena podpěrná konstrukce pro montáž oblouků, doplněná lešením. Na tyto konstrukce byly ukládány dílce oblouku (2 × 5 dílců). Následně se namontovalo ztužení oblouku. Svařovaly se nejdříve díly oblouku v příčném směru, pravý oblouk, ztužení a levý oblouk. Poté se osazovala táhla Macalloy S460, která byla již z výroby opatřena kombinovaným povlakem (metalizace+ nátěr) a byla osazena tenzometry pro kontrolu předpínací síly.

Provedlo se odskružení pomocí hydraulických válců na bárkách v korytě řeky. Dále byla provedena demontáž podpěrných konstrukcí a konstrukce byla uložena pouze v místech definitivních podpor. Následně byla osazena mostní ložiska a přišroubována k okřídlené ocelové konstrukci. Značná část dodávky ocelové konstrukce musela při plnění harmonogramu stavby probíhat na přelomu roků 2019 a 2020, a proto byly na dodavatele kladeny zvýšené nároky na zimní opatření a nepřerušení prací během svátků, aby stavba byla slavnostně uvedena do pěšího provozu 26. května 2020 a zkolaudována 30. Ing. OK Třebestovice, a. s.

Časový kontext a náklady

Celkové náklady stavby dosáhly přibližně 258 milionů korun včetně DPH. Kromě hlavního mostu zahrnovaly práce i nové opěrné části a inženierství související s dopravními a vodohospodářskými prvky. Projekční a dozorové funkce zajišťovali generální projektant PONTEX spol. s r. Autorský dozor VPÚ DECO, a. s. Zhotovitel OK Třebestovice, a. s. Výroba a montáž OK zajišťovala firma OK Třebestovice, a. s.

Význam pro TEN-T a dopravní profil

Novotvar umožnil zvětšení plavebního profilu na parametry TEN-T a zvýšení průtokového objemu říčního toku o 47 %. To přispělo k lepší kooperaci mezi vodní infrastrukturou a silniční sítí, a zároveň nahradilo dosavadní provizorní Bailey Bridge na trati Valech - Mělicích.

Parametr Hodnota
Výška hlavního nosníku 1,8 m
Rozteč hlavních nosníků 8,3 m
Hloubka oblouku (příčky) 650 × 650 mm
Rozpětí oblouku -
Celkové náklady cca 258 milionů Kč vč. DPH

Provozní a inženýrské aspekty

Protikorozní ochrana byl navržen jako kombinovaný systém žárově stříkaného kovového povlaku s nátěry na bázi epoxidů a polyuretanů. Skládá se ze ZnAl15 100 μm, penetrace, 1. mezivrstva epoxidu 110 μm, 2. mezivrstva epoxidu 80 μm a vrchní polyuretanový nátěr 80 μm. Kapotáže a stěny nosníku vytvářejí vzduchotěsný prostor, který je důležitý pro dlouhodobou ochranu proti korozi a vlhkosti.

Obrázek znázorňující uspořádání hlavních nosníků, příčníků a oblouků v konstrukci mostu

Postupná montáž, výsun a demontáž dočasných prvků byly klíčové pro udržení bezpečnosti a plynulosti prací. Po dokončení montáže a montáži oblouků byl realizován odskružovací proces a následné spřažení desky mostovky s nosnými prvky.

2 Minutes Ago! Dam Collapsed! High-Rises Are Going Under Water in China

V jednotlivých fázích výstavby byla dodržena náročná logika: nejprve dílce trámů a příčníky, následně hlavní nosníky, poté oblouky a ztužení, a nakonec osazení táh a tenzometrů pro kontrolu napětí. Dřevěné a kovové konstrukční prvky byly během zimních měsíců prověřeny proti mrazu a zajištěny proti výkyvům počasí, aby se zajistila kontinuita provozu a dokončení za plánovaného harmonogramu.

Ocelovou konstrukci a její povrchovou ochranu doprovázely dílenské přejímky a logistické kroky pro dopravu dílců na místo montáže. Poškození během transportu nebylo zaznamenáno; dílce byly ukládány na bárkách PIŽMO a na pilířích a opěrách, čímž byl minimalizován vliv na okolní provoz a prostředí.

tags: #ocelove #mosty #hlavni #nosne #konstrukce #pricniky