Lávka v Žamberku

V článku je popsána nová lávka pro pěší ve východočeském městě Žamberk, jež má obloukovou nosnou konstrukci se spodní mostovkou a svislými závěsy, čímž ctí architektonické řešení původního železobetonového mostu. Pozornost je věnována jak technickému řešení nové lávky, tak výsledkům zkoušek ultra vysokohodnotného betonu, z něhož byly vyrobeny prefabrikované dílce tvořící oblouky lávky.

Lávka z UHPC v Žamberku
Generální dodavatelSkanska a.s.
Architektonické a konstrukční řešeníPetr Tej, Jan Mourek, Petr Kněž, Oto Melter | Kloknerův ústav ČVUT
Technologie zpracování UHPC (pro prefabrikaci i monolitickou část konstrukce)Jiří Kolísko, David Čítek, Jan Marek
Výroba prefabrikovaných obloukůKŠ PREFA s.r.o.
závod Tovačov

Účelem lávky je převedení stezky pro pěší přes řeku Divoká Orlice v Žamberku. Nová mostní konstrukce je umístěna v místě původního železobetonového obloukového mostu, který svým stavebně-technickým stavem již nevyhovoval podmínkám pro bezpečné používání a byl zdemolován.

V zadávací dokumentaci pro novou lávku byla stanovena shodná poloha na místě původního mostu, požadovaná volná výška pod lávkou a niveleta navazujících komunikací a také řešení v podobě obloukové nosné konstrukce se spodní mostovkou, svislými závěsy a dvojicí železobetonových oblouků.

Technické řešení lávky

Návrh nové lávky vychází z tvarového řešení původní mostní konstrukce a konfigurace okolního terénu a překonávaného vodního toku. Komunikace je v místě lávky navržena v přímé linii, bez příčného či podélného sklonu. Průchozí šířka lávky je 2,2 m.

Původní betonový most

Nová nosná konstrukce

Novou lávku lze definovat jako obloukovou mostní konstrukci s táhlem a zavěšenou dolní mostovkou. Oblouky lávky respektující tvar původního betonového mostu jsou navrženy z ultra vysokohodnotného betonu vyztuženého drátky (UHPC neboli UHPFRC – ultra-high-performance fibre-reinforced concrete) s černým pigmentem a jsou spojeny ocelovými trubkovými rozpěrami. Roštová mostovka sloužící jako táhlo oblouku je ocelová a je zavěšena tyčovými závěsy na konstrukci oblouku. V patě oblouku je ocelová mostovka spojena s obloukem pomocí čepového spoje.

Návrh nové lávky: boční pohled
Návrh nové lávky: ptačí perspektiva

Konstrukce oblouku byla zhotovena jako prefabrikát s montážním spojem ve vrcholu oblouku, který byl zabetonován in situ. Výztuž byla přitom provázána pomocí příložek. V dolní části oblouku z prefabrikátu vyčnívala výztuž pro spřažení s monolitickými příčníky a zárodky kotev příčného předpětí, styčná spára byla vystrojena smykovými zámky.

V monolitických nadpodporových příčnících obloukové konstrukce z UHPC bylo navrženo trvalé příčné sepnutí pomocí předpínacích tyčí průměru 32 mm, které byly zainjektovány do předinstalovaných kanálků.

Mostovka

Konstrukce mostovky je tvořena podélníky a příčníky z profilů HEA 160, které tvoří dohromady sedm polí. Každé pole je diagonálně zavětrováno čtyřmi táhly se středovou rozetou o průměru táhla 20 mm. Na podélníky byly navařeny konzoly kotvení pororoštových panelů mostovky, na vnitřní stranu podélníku byly rovněž navařeny kotevní body pro lištu LED sloužící k osvětlení mostovky. Celá tato ocelová mostovka tvoří táhlo kotvené na koncích mostovky čtyřmi čepy o průměru 85 mm. Mostovka je výrobně dělená na poloviny kvůli jednoduššímu transportu a také proto, aby ji bylo možné pozinkovat ponorem. Tyto poloviny mostovky byly v průběhu stavby svařeny uprostřed rozpětí.

Zásadní požadavek při montáži mostovky bylo správné vymezení vůle v čepech a vnesení požadovaného napětí pro zajištění stability UHPC oblouků a zachycení horizontální reakce. Ocelová mostovka je zavěšena na betonový oblouk pomocí ocelových tyčových závěsů průměru 20 mm s koncovými vidlicemi s čepy a napínacím mechanismem. Ztužení ocelové mostovky (zavětrování) je navrženo obdobným způsobem.

Mostovka na lávce a pochozí povrch ramp jsou ocelové, pororoštové. Pororoštové panely jsou samonosné – atypické olemování plechem tloušťky 6 mm tvoří žebra nesoucí panel v příčném směru. Přes tato žebra jsou panely kotveny k nosné ocelové konstrukci. Odvodnění mostovky je řešeno přímým odtokem vody pod lávku.

Předmontáž mostovky

Založení a spodní stavba

Opěry lávky jsou umístěny na části původních odbouraných kamenných opěr. Založení opěr je hlubinné na svislých a šikmých mikropilotách, přičemž svislé mikropiloty byly převrtávány přes původní kamenné opěry neznámých rozměrů.

Opěry OP00 a OP10 se skládají z dříku, úložného prahu, závěrné zídky a bočních plentovacích zídek. Horní povrch úložného prahu je spádován směrem do čela opěry a čelní pohledová část opěr je opatřena kamenným obkladem přikotveným k opěře, který sjednocuje vzhled opěry a navazujících nábřežních úhlových opěrných stěn. Na horním povrchu jsou umístěny čtvercové podložiskové bloky. Opěra OP00 je doplněna o dilatačně oddělená kolmá křídla, která jsou řešena shodně jako navazující, nedávno budovaná opěrná nábřežní stěna. Horní povrch těchto úhlových stěn je opatřen kamennou římsou a čelo stěn je, jak již bylo řečeno, obloženo kamenem pro sjednocení vzhledu s navazujícími konstrukcemi.

Vybavení

Nosná konstrukce je na spodní stavbu uložena pomocí elastomerových ložisek. Na koncích mostní konstrukce, resp. při přechodu na nástupové rampy, jsou osazeny netěsněné plechové mostní závěry se sklotextitovou vložkou jako ochranou proti vlivu bludných proudů (sklotextit je vrstvený izolant vyráběný lisováním za zvýšené teploty z upravené skelné tkaniny jako výztuže a epoxirezolové živice jako pojiva – pozn. red.). Plech na straně lávky je ze spodní strany také opatřen sklotextitovou vložkou pro zmenšení tření a izolaci plechů. Nášlapný povrch plechu je opatřen protiskluzovou úpravou.

Zábradlí na lávce je tvořeno ocelovými vodorovnými madly, která jsou kotvena ke štíhlým ocelovým sloupkům připevněným k ocelové mostovce a ocelovým závěsům. Výplň zábradlí je tvořena ocelovou nerezovou sítí. Na přístupových rampách je zábradlí součástí ocelové konstrukce ramp.

Prefabrikáty z UHPC

Prefabrikované dílce oblouků byly zhotoveny jako čtyři tvarově shodné kusy. Osazení ocelových kotevních přípravků pro táhla pro zavěšení mostovky a styčníkové plechy pro trubkové zavětrování si vyžádaly oboustranně použitelnou formu. Takto byly zhotoveny dvě levé a dvě pravé poloviny oblouku.

Do ocelové formy s přesně definovanou geometrií byly vloženy přípravky pro přesné osazení ocelových kování a zejména kapsa pro čep mostovky.

Mechanické parametry materiálu a výsledky kontrolních zkoušek jsou patrné z tab. 1.

Tab. 1 Mechanické parametry UHPC a výsledky kontrolních zkoušek

Číslo
vzorku
Konzistence (rozlití dle Haegermanna) [mm]  Objemová hmotnost UHPC [kg/​​m3]Pevnost (28denní) na zlomcích trámců 40 × 40 × 160 mm [MPa]Pevnost v tahu za ohybu (28denní) na zlomcích trámců 40 × 40 × 160 mm [MPa]
 průměr průměr
U33002 465186,8177,6179,642,837,9
2 395181,1177,038,1
2 445184,6170,332,7
U33002 435176,6184,4185,729,734,5
2 425186,9188,440,5
2 465189,4188,333,4
U93002 435167,7176,0175,842,939,5
2 405186,2177,937,4
2 415174,9171,938,3
U93002 435180,3172,3172,836,237,1
2 425173,1175,635,2
2 450169,2166,039,8
U173102 475166,2172,1166,137,937,7
2 455164,1160,135,9
2 460165,1168,739,4
U173102 465167,9170,8166,334,135,6
2 450161,1166,333,1
2 455166,6165,239,7
U233102 450173,7174,2173,238,936,4
2 440174,1174,532,8
2 450168,5174,137,6
U233102 460168,6165,5165,139,435,1
2 445161,7159,133,2
2 420168,9166,632,7

Časový průběh výstavby

Stavba byla zahájena v září 2022 realizací přeložky vodovodu umístěného na původní lávce. Po přeložení vodovodního potrubí DN 100 s využitím protlaku pod vodním tokem Divoké Orlice bylo přistoupeno k odstranění jak nosné konstrukce, tak i spodní stavby (dříků opěr) původního betonového mostu.

Realizace nové lávky byla zahájena provedením mikropilotového založení skrz zbytky základů původních opěr. V další fázi byly vybudovány železobetonové dříky opěr, které jsou z větší části zapuštěny do nábřežních stěn lemujících vodní tok.

Nosná konstrukce lávky sestávající z UHPC obloukových pasů a ocelové mostovky byla zkompletována v prosinci 2022.

Zmonolitnění

Zmonolitnění nosné konstrukce v místech úložných prahů a opěr proběhlo 8. listopadu 2022 pracovníky Kloknerova ústavu. V rámci betonáže bylo využito pytlované směsi UHPC Valucem doplněné o rozptýlenou výztuž ve formě ocelových drátků o celkovém objemu 1,5 %. Míchání bylo prováděno přímo na staveništi ve dvou mobilních míchacích zařízeních o objemu každé záměsi cca 40 l. Objem jednotlivých betonovaných konstrukčních částí byl cca 900 l. Společně s úložnými prahy byl směsí vyplněn také prostor ve vrcholu oblouků sloužící k zmonolitnění kompletních oblouků. Směs byla kontinuálně míchána na obou míchacích zařízeních umístěných přímo nad betonovanými úložnými prahy a byla střídavě vlévána přímo do bednění.

Příprava na zmonolitnění
Stav lávky po betonáži monolitických částí z UHPC

Z každé betonáže na obou stranách lávky byly odebrány vzorky čerst­vého UHPC pro zkoušky konzistence a pro výrobu zkušebních těles (tab. 2). Vybrané výsledky fyzikálně-mechanických zkoušek betonu ve stáří 28 dnů jsou uvedeny v tab. 3.

Tab. 2 Kontrolní zkoušky čerstvé směsi vyrobené na stavbě

Označení
betonáže
 
Čas
odběru
    [hh:mm]
Teplota materiálu     [°C]Konzistence
(rozlití dle Haegermanna)
  [mm]
Teplota prostředí     [°C]Vyrobená
tělesa
 
1. opěra13:1012,43002,6T160, V200, K100, CHRL
2. opěra15:3011,23100,3T160, V200, K100, CHRL
zmonolitnění oblouků13:3012,13102,5K100

Tab. 3 Kontrolní zkoušky ztvrdlé směsi (ve stáří 28 dnů) vyrobené na stavbě

Označení betonáže  Pevnost v tlaku [MPa]Pevnost v tahu
za ohybu [MPa]
typ tělesa
krychle 100 mmválec 100/200 mmtrámeček 40 × 40 × 160 mm
1. opěra134,0128,3165,532,8
2. opěra136,5128,9166,033,1
zmonolitnění oblouků131,6 – – –

Po betonáži byl povrch UHPC uhlazen ocelovými hladítky a přikryt geotextilií a polystyrenem pro zajištění ochrany proti odparu a proti účinkům chladného počasí.

Závěr

Nová lávka s nosnými oblouky z UHPC bude důstojným nástupcem tradičního betonového obloukového mostu. Vysoká trvanlivost materiálu je oknem do budoucnosti, zatímco tvarové architektonické řešení je odkazem na umění našich předků a paměť místa.

Autoři věří, že lávka bude spolehlivě sloužit nejen z hlediska své primární funkce, ale i z estetického úhlu pohledu spojením historické elegance a moderní technologie.

Autoři

FOOTBRIDGE IN THE TOWN OF ŽAMBERK

The article describes a new pedestrian footbridge in the East Bohemian town of Žamberk. It is an arch struc­ture with a lower bridge deck and vertical hangers, thus honouring the design of the original reinforced concrete bridge. Attention is paid both to the technical design of the new footbridge and to the test results of the ultra-high-performance concrete, from which prefabricated elements forming the arches of the footbridge were made.