Nadjezd nad dálnicí D1 u Přerova tvoří integrovaná oblouková konstrukce celkové délky 92 m. Mostovku lichoběžníkového průřezu podpírá oblouk s rozpětím 56 m. Protože patky oblouku jsou spojeny s koncovými příčníky tlačenými vzpěrami, tvoří nadjezd samokotvenou obloukovou konstrukci. I když most kříží komunikaci šikmo, je mostní konstrukce kolmá. Aby oblouk nevytvářel pohledovou bariéru, je velmi úzký. Proto je jak mostovka, tak i oblouk namáhán výraznými krouticími momenty. Most je popsán s ohledem na architektonické a konstrukční řešení, statickou analýzu a technologii výstavby.
Projekt | Stráský, Hustý a partneři, s. r. o. |
Zhotovitel | Skanska DS, a. s. |
Realizace | březen 2017 až listopad 2018 |
Návrh přemostění
Most převádí komunikaci druhé třídy z Čekyně do Přerova přes zářez dálnice D1 v úseku Přerov – Lipník nad Bečvou. S ohledem na hloubku zářezu je most tvořen obloukovou konstrukcí. Kvůli špatným geotechnickým poměrům se jedná o samokotvený konstrukční systém, u kterého jsou patky oblouku spojeny s koncovými příčníky tlačenými vzpěrami. Díky tomu jsou základy mostu namáhány jen svislými silami. Konstrukční řešení vyšlo z úspěšných realizací řady rámových a obloukových nadjezdů postavených na českých dálnicích D1 a D35 [1] a na rychlostní komunikaci R1 na Slovensku [2].
Ačkoliv most kříží dálnici šikmo pod úhlem 84,8844 g, je navržen jako kolmý. Ve stupni PDPS měl oblouk i koncové vzpěry šířku 6,85 m. Pokud by byl most takto postaven, vycházel by oblouk šikmo ze svahu, šířka oblouku by byla viděna v přímém pohledu a koncové vzpěry by částečně vycházely ze svahů dálnice. Vytvořilo by se tak konstrukčně a esteticky nevhodné přemostění. Zasypáním vzpěr by navíc vznikl komplikovaný kužel, který by neumožňoval inspekci vzpěr.
Popsaný problém bylo možné jednoduše vyřešit zúžením oblouku a koncových vzpěr navazujících na oblouk na šířku 3 m. Z následujícího obrázku, na kterém je vizualizace celé konstrukce i ukončení mostu, je zřejmé, že se estetické působení výrazně zlepšilo a konstrukční řešení mostu se výrazně zjednodušilo. Z příčného řezu z projektu RDS je však také zřejmé, že mostovka a úzký oblouk jsou namáhány výrazným kroucením, které je nutno zachytit zvýšeným vyztužením. Ačkoliv redukcí rozměrů oblouku a koncových vzpěr došlo k výrazným úsporám, bylo zřejmé, že jednotková cena, která zahrnovala nejen cenu betonu a vyztužení těchto prvků, ale také cenu bednění a skruže, bude větší. Přestože projednání a odsouhlasení nové jednotkové ceny betonu oblouku nebylo jednoduché, díky pochopení všech zúčastněných, kteří ocenili logiku úpravy, se to podařilo.
Projekt mostu
Konstrukci mostu celkové délky 92 m tvoří lichoběžníková deska maximální tloušťky 0,6 m, kterou podpírá oblouk s rozpětím 56 m a vzepětím 5,85 m. Mostovka je ve střední části (v délce 17 m) spojena s obloukem. V krajních částech je mostovka podepřena skloněnými stojkami, které ji rovnoměrně rozdělují na tři pole délky 10,5 m. Mostovka je vetknuta do koncových příčníků, které současně tvoří krajní opěry. Kratší šikmé stojky jsou spojeny s mostovkou vrubovými klouby, které umožňují jejich pootočení v podélném směru mostu a současně zajišťují rámové působení v příčném směru mostu. Delší stojky jsou rámově spojeny s mostovkou i obloukem. Patky oblouku jsou spojeny s koncovými příčníky šikmými vzpěrami, které přenášejí vodorovnou složku obloukové síly do předpjaté mostovky.
Oblouk konstantní šířky 3 m a tloušťky 1 m vniká ve střední části do mostovky a vytváří zde tuhé spojení, které nejenže zvyšuje tuhost celého konstrukčního systému, ale také zajišťuje přenos vodorovných a kroutivých účinků z mostovky do oblouku. Krátké stojky, které jsou příčně rámově spojené s mostovkou a obloukem, zajišťují, že při nesymetrickém zatížení je oblouk nejen kroucen, ale také příčně ohýbán. Díky příčné tuhosti konstrukčního systému je však výsledné zkroucení konstrukce velmi malé.
Oblouk, který má obdélníkový průřez 3 × 1 m, je u patek zesílen krátkým náběhem. Spolu s koncovými vzpěrami stejného průřezu je rámově spojen s nízkými patkami vetknutými do základových pasů. Vzpěry u mostovky navazující na střední zesílenou část koncových bloků částečně vystupují ze svahu, a umožňují tak inspekci bloků a současně zdůrazňují statickou funkci konstrukce.
Železobetonový oblouk a koncové vzpěry jsou z betonu C30/37, mostovka ze stejného betonu je předepnuta 14 kabely z 19 předpínacích lan Ø 15,7 mm.
Základové pasy oblouku jsou podepřeny 2× 10 pilotami Ø 1,2 m a délky 18 m, tahová síla je v koncových blocích zachycena 2× 9 pilotami Ø 1,2 m a délky 14 m. Piloty jsou vetknuty do jílovitého podloží.
Přechodové desky s koncovými příčnými žebry, která omezují jejich podélný pohyb, jsou kluzně uloženy na koncových příčnících. Dilatační závěry, které jsou situovány mezi přechodovými deskami a příčníky, jsou provedeny po celé šířce konstrukce. Přechodové desky proto také podporují krátká křídla.
Statická analýza
Most byl analyzován na prostorovém prutovém výpočetním modelu, který vystihl působení konstrukce i okrajové podmínky. Pružné vetknutí pilot do podloží bylo simulováno vodorovnými pružinami. Při analýze byl zohledněn také postup výstavby mostu a reologické vlastnosti betonu.
Postup stavby
Pro realizaci mostu byl proveden částečný zářez, v kterém byly zhotoveny piloty a základové pasy oblouku. Poté byla postavena pevná skruž a byl vybetonován oblouk. Následovala betonáž vzpěr a šikmých stojek. Nosná konstrukce byla dokončena betonáží mostovky společně s koncovými příčníky. Po předepnutí mostovky byly provedeny dokončovací práce.
Předpoklady výpočtu a kvalita provedení byly ověřeny zatěžovací zkouškou, která ověřila převážně ohybovou únosnost konstrukce.
Závěr
Redukcí šířky oblouku bylo dosaženo optimálního začlenění mostu do přilehlého terénu. Protože most je navržen jako integrovaná konstrukce bez ložisek, snižují se nároky na jeho údržbu.
Literatura
[1] STRÁSKÝ, J., DUFEK, B., ROMPORTL, T., KOLENČÍK, P., ŠRÁMEK, Z. Integrované mosty tvořené vzpěradlovým rámem a obloukovou konstrukcí. National report of the Czech Republic. Structural concrete in the Czech Republic 2006 – 2009. 3rd fib Congress, Washington 2010.
[2] ROMPORTL, T., KOLENČÍK, P., ŠANDERA, M, STRÁSKÝ, J. Arch bridge across the Expressway R1 near a city of Nitra. National report of the Slovak Republic. 4th International fib Congress, Mumbai 2014.