Nadjezd přes D1 v km 24,6 u obce Kaliště

V září 2022 byla dokončena stavba nadjezdu přes dálnici D1 v km 24,6, resp. v úseku mezi významnými mostními díly – mosty Šmejkalka a Hvězdonice. Účelem stavby nové mostní konstrukce byla náhrada původního třípolového nadjezdu z roku 1976, který svým dispozičním uspořádáním nevyhovoval požadované kategorijní šířce modernizované dálnice. Most byl zároveň ve velmi špatném technickém stavu.

Nový nadjezd byl navržen jako jednopolový integrální most o rozpětí 59 m se spřaženou ocelobetonovou nosnou konstrukcí. Stavba byla zahájena v červenci 2021, kdy byl původní most během prodlouženého víkendu a dočasné uzavírky dálnice zdemolován.

Nosná konstrukce se skládá z dvojice příhradových nosníků z oceli třídy S355 proměnné výšky od 1,8 do 4,5 m, jež je definována geometrií dolního pasu v podobě oblouku o poloměru 176,5 m. V příčném řezu je dvojice příhradových nosníků ukloněna pod úhlem 25° směrem k ose mostu. Dolní pasy se stýkají v masivních železobetonových opěrách, do kterých je nosná konstrukce vetknuta. Vetknutí ocelové konstrukce do masivních železobetonových opěr je realizováno pomocí prodloužených horních pasů příhradových nosníků.

Návrh i zhotovení betonových částí mostu byly specifické jak etapizací budování opěr, tak podmínkou zhotovení monolitické části mostovky bez použití bednění.

Spodní stavba mostu je tvořena masivními železobetonovými opěrami půdorysného rozměru cca 7 × 14 m, přičemž na výstavbu každé z nich bylo spotřebováno cca 380 m³ betonu třídy C25/30 a C30/37.

Založení je realizováno pomocí mikropilot 133/25 mm délky 7 až 11 m rozmístěných v přední i zadní části opěr. Základy opěr jsou přizpůsobeny podmínkám zářezu a byly uloženy do dvou výškových etáží.

Výstavba opěr probíhala ve čtyřech etapách. V první etapě byl vytvořen tvarově jednodušší základ, ve druhé etapě byl základní tvar opěr doplněn tak, aby umožnil osazení ocelové konstrukce. Po osazení ocelové konstrukce na opěry bylo nutné provést zajištění funkčního statického schématu pro další etapy výstavby. Jednalo se o uložení ocelové konstrukce jako prostého nosníku, následně o ovlivnění deformací i napjatosti ocelové nosné konstrukce budované oproti předpokladům bez mezilehlé podpory. Do dolních pasů příhradových nosníků na opěře 2 byla vnesena tlaková síla 2× 1,15 MN. V druhé etapě tak bylo zajištěno pevné uložení spodního pasu ocelové konstrukce na obou opěrách. Ve třetí etapě byla ocelová konstrukce kompletně zabetonována do opěr a ve čtvrté etapě byla v rámci poslední betonáže s opěrami spojena i spřažená deska.

Těsně před okamžikem zabetonování ocelové konstrukce do opěr byly horní pasy zajištěny kotevními přípravky, aby nedošlo k posunu horního pasu v podélném směru. Účelem bylo zabránit pohybu ocelové konstrukce a vzniku diskontinuit v tuhnoucí betonové směsi. Hranice dimenzačních sil přenášených kotevními přípravky byla vztažena k dosažení minimální pevnosti betonu opěry f_ck  stanovené na 5 MPa. Přípravky byly dimenzovány na účinky větru a rozptyl klimatických podmínek od oteplení ocelové konstrukce o 25 °C po ochlazení o 10° C.

Podrobnosti týkající se výroby, zabudování a funkce ocelové části mostu v jednotlivých etapách již byly publikovány např. v [3], [4]. Okolnostmi, které je však vhodné zde zmínit, protože se do výstavby výrazně promítly, byly transport a montáž ocelové konstrukce jako celku. Transport konstrukce proběhl na vzdálenost přibližně 10 km, přičemž konstrukci představující břemeno o hmotnosti 165 t a rozměrech 76,7 × 4,6 × 4,5 m bylo nutno následně osadit na opěry.

Spřažená deska je tvořena jednak monolitickou částí a jednak prefabrikovanou částí šířky 7 m, která zajistila funkci ztraceného bednění monolitické části. Realizace byla zahájena po zabetonování ocelové konstrukce do opěr, před nímž proběhlo osazení prefabrikovaných filigránových desek z betonu třídy C35/45 v počtu 26 ks na horní pasy. Tyto prvky za daných podmínek výstavby zajistily nejrychlejší možnost zbudování celého průřezu desky. Osazení filigránových desek proběhlo po polovinách s vyloučeným provozem na příslušném jízdním pásu dálnice pod montovanou částí.

Rozměry základního typu filigránové desky byly 2,5 × 7 × 0,12 m, u opěr byly kvůli šikmému líci opěr použity dvě atypické desky s lichoběžníkovým tvarem. Desky jsou doplněny svislými částmi, které definují bok mostovky, čímž odpadá nutnost dobedňování. Tuhost celých desek byla zajištěna filigránovou výztuží, přičemž toto řešení umožnilo v místě horních pasů ocelové konstrukce vynechat souvislý pruh betonu pro spřažení desky s ocelovou konstrukcí opatřenou třemi řadami spřahovacích trnů. Takové řešení jednak zajišťuje kvalitní spražení v celé délce a jednak odstraňuje dva typické problémy spřažení prefabrikovaného prvku – koncentraci velkého počtu trnů v jednom místě (při použití lokálních kapes) a z hlediska životnosti především obtížně řešitelnou mezeru mezi ocelovou konstrukcí a prefabrikovaným prvkem.

Návrh filigránů bylo nutné přizpůsobit technologickým možnostem výroby v ČR. Filigránová výztuž, tak jak je používána a strojně vyráběna pro objekty pozemních staveb, je u nás dostupná pouze v menších profilech, resp. s omezením přibližně do průměru 16 mm. Výroba výztužných prvků s tlačeným prutem průměru 32 mm, současně s požadavkem na tvarové sjednocení a použití kratších částí, musela být tudíž individuální. Konkrétně to znamenalo, že ohýbané prvky nebylo možné vyrobit s proměnnou výškou odpovídající definitivnímu průřezu, a proto prvky musely být jednotné a s omezenou délkou do 2 m. Následně pak mohly být svařovány do větších celků. Fili­grány byly realizovány firmou KŠ Prefa ve výrobně Štětí.

Monolitická část desky z betonu třídy C35/45 byla provedena ve dvou fázích. V první fázi byly ihned po osazení filigránových desek zabetonovány vynechané pruhy desek nad horním pasem ocelové konstrukce, čímž došlo k doplnění jejich průřezu. Po této fázi výstavby mohla být z horních pasů ocelové konstrukce odstraněna montážní ztužidla. Následovalo doplnění výztuže a betonáž spřažené desky včetně betonáže poslední etapy opěr.

Před zimní přestávkou na přelomu roku 2021 a 2022 byl vznesen požadavek na umožnění předčasného užívání mostu během zimy, tzn. před provedením vozovkových vrstev včetně izolace. Mostovka byla proto opatřena ochranným impregnačním nátěrem a tloušťka desky byla současně upravena navýšením o vrstvu, která byla po zimním období abrazivem odstraněna. Most byl dočasně doplněn i o betonová svodidla.

Na jaře roku 2022 následovalo zhotovení izolace, vozovkových vrstev, monolitických říms, svodidel a na závěr byly provedeny úpravy pod mostem. Během krátkodobých omezení provozu na dálnici byly provedeny lokální opravy protikorozní ochrany nosné konstrukce a byla odmontována montážní ztužidla z dolních pasů ocelové konstrukce. Před uvedením mostu do provozu byla provedena statická zatěžovací zkouška pomocí čtyř vozidel o hmotnosti 4× 32 t s účinností zatížení 51 %. Změřené deformace potvrdily vhodnost přijatých předpokladů statického výpočtu a odpovídaly chování výpočtového modelu.

Využívání integrálních mostů se v současné době, i díky důrazu investora na minimalizaci provozních nákladů a dopravních omezení při opravách, stává znovu běžnějším. Výstavba těchto mostů s sebou přináší problematiku etapovité výstavby, při které může docházet ke změnám statického působení konstrukce v jednotlivých etapách, a je nutné se této oblasti věnovat. Filigránové desky mohou najít uplatnění nejen v místech bez možnosti bednit monolitickou desku, ale i při stavbách s výrazně omezenými časovými možnostmi.

Díky spolupráci a úsilí všech zainteresovaných do přípravy i výstavby se podařilo realizovat nový most, který se svým konstrukčním pojetím i estetickými parametry snaží navázat na inženýrské stavitelství prezentované na dálnici D1.