Největší železobetonový obloukový most v České republice

Už téměř tři roky trvá výstavba nového železničního mostu v km 41,791 na trati Tábor – Písek mezi obcemi Červená nad Vltavou a Vlastec, kterou realizuje sdružení firem Metrostav a Metrostav TBR. Nový most bude převádět železniční dopravu přes vodní nádrž Orlík.

Oficiální název akce Rekonstrukce železničního mostu může být pro někoho trošku zavádějící, protože se zde ani tak nejedná o rekonstrukci, ale o nahrazení původního stávajícího mostu s ocelovou nýtovanou nosnou konstrukcí z roku 1889 mostem zcela novým.

Most je navržen jako jednokolejný s průběžným kolejovým ložem. Jeho osová poloha je od stávajícího mostu odsunuta o pouhých 10 m. Je to zejména z toho důvodu, že původní návrh počítal s demolicí stávajícího mostu a s minimálními úpravami železničního spodku a svršku před a za novým mostem. Kdyby býval projektant věděl, že starý most bude na začátku výstavby prohlášen za technickou kulturní památku, jistě by nový most nenavrhoval v tak těsné blízkosti starého mostu.

Nový obloukový most, který má celkem 13 polí, bude po dokončení díky svým parametrům, rozpětí železobetonového oblouku 156 m a vzepětí 34,7 m, mostem s největším železobetonovým obloukem v České republice. Celková délka mostu je 316 m, přičemž délka přemostění je 297 m. Výška mostu od zásobní hladiny je bezmála 47 m.

Oblouk je navržen jako parabola 4° dle Chambauda a má komorový průřez šířky 5 m s proměnnou výškou, která se v každé lamele, díky úpravě tloušťky spodní a horní desky lamely oblouku, lineárně snižuje. Světlá výška komory oblouku je 1,5 m a je konstantní. Oblouk se skládá z každé strany z lamel č. 1 až 16, přičemž 0. lamela vytváří zárodek oblouku a 17. lamela je lamelou uzavírací, tzv. klenákem. Délka běžné lamely oblouku je 5,2 m, poslední spojovací lamela má délku 2,4 m. Pro zajištění přenosu zejména koncentrovaných svislých sil z pilířů na oblouku jsou v místech pod těmito pilíři a na krajích spojovacího krčku navržena ztužující železobetonová diafragmata. Pro možnost revize vnitřních prostor oblouku jsou v horní desce osazeny dva uzamykatelné poklopy, vždy ve 13. lamele. Vnitřní prostor oblouku je osvětlen a je zde vybudováno vnitřní obslužné železobetonové schodiště.

Most je založen plošně až na opěru OP2, která se nalézá na stávajícím železničním náspu, kde bylo pro založení využito 12 ks velkoprůměrových pilot. Masivní paty oblouku se zazubenou základovou spárou jsou umístěny na březích těsně nad hladinou vodní nádrže. Nejvyšší pilíře P3 a P9, které jsou umístěny na patách oblouku, mají výšku téměř 35 m. Mostovka je navržena jako železobetonová dvoutrámová konstrukce z předepjatého betonu.

Výstavba obloukového mostu probíhala ve čtyřech základních etapách.

V první etapě probíhaly práce na spodní stavbě, tj. před vlastní výstavbou převážně plošných základů a výstavbou pilířů a opěr bylo nutné provést výkopové práce v nepřístupném terénu. Zvláště obtížné to bylo na pravém břehu řeky Vltavy, kde se nad hladinou tyčil téměř 30 m vysoký skalnatý masiv, který bylo nutné kompletně odtěžit za pomoci trhacích prací až k úrovni zásobní hladiny nádrže a založit patu oblouku.

Tento výkop byl prováděn v závislosti na limitní nosnosti věžového jeřábu, který zde byl jediným dopravním prostředkem pro dopravu stavebních strojů do výkopu, a na objemu natěženého výkopku ze stavební jámy. Práce na výkopu probíhaly po jednotlivých etážích o hloubkách cca 2 m, kdy se nejprve pomocí vrtné soupravy navrtaly otvory pro trhavinu a po odstřelu bylo provedeno odtěžení za pomoci věžového jeřábu a jeřábového kontejneru. V průběhu výkopových prací byla obnažená skála postupně zajištována pomocí ocelových sítí a horninových kotev. Tímto postupem bylo v průběhu třech měsíců odtěženo cca 9 000 m³. Současně s výkopovými pracemi na pravém břehu probíhaly i zemní práce na levém břehu, kde bylo nutné v prudkém svahu zřídit přístupové cesty k jednotlivým pracovištím, budoucím základům jednotlivých pilířů.

Základy pilířů byly vystrojeny mikropilotami a předpjatými zemními kotvami. Horninové kotvy společně s mikropilotami měly za úkol především eliminovat síly vyvolávané tahovými účinky dočasných závěsů při vyvěšování oblouku. Do základů bylo nutné zabetonovávat tzv. cibulové kotvy s krátkými konci lan závěsů vyčnívajícími nad povrch základů. Jednalo se o přípravu na výstavbu železobetonového oblouku technologií postupného vyvěšování.

Masivní paty oblouku se zazubenou základovou spárou o půdorysných rozměrech 11 × 12 m a s maximální výškou 6,4 m byly betonovány ve třech fázích. V první fázi, po sanaci podloží zejména na levém břehu, byla vybetonována spodní část základu, ve druhé fázi byla betonována část základu směřující ke svahu a v poslední fázi část základu směřující k vodě. K výstavbě jedné patky bylo nutné uložit 650 m³ konstrukčního betonu a 250 m³ výplňového betonu. Pro betonáž základových konstrukcí byl použit beton třídy C30/37 90d, kde množství cementu CEM II/B‑S 32,5 R bylo jen 335 kg/​​m³, tak aby byly co nejvíce eliminovány účinky od hydratačního tepla. K ověření maximální teploty betonu a teplotního gradientu byla do základu osazena teplotní čidla. Měřením se prokázalo, že nebyla překročena maximálně přípustná teplota v jádře průřezu 70 °C a požadavek na teplotní gradient byl splněn. Nejvýše naměřená teplota v jádře průřezu byla 57,4 °C.

Po dokončení základových patek, jejichž betonáž plynule navazovala na postupně dokončované výkopy jednotlivých základů, byla zahájena výstavba pilířů. Stěnové pilíře půdorysného tvaru velkého písmene I byly betonovány za pomoci klasického překládaného bednění. Výška betonářského taktu byla 4,5 m. Horní povrch pilířů, ale i ostatních pohledových konstrukcí vč. nosné konstrukce a oblouku byl proveden otiskem hoblovaných prken. Do pilířů stojících na patách oblouku, resp. i do dočasných železobetonových pylonů určených pro výstavbu oblouku se postupně zabetonovávaly tzv. aktivní kotvy. Jejich poloha byla dána směrem budoucích závěsů při vyvěšování oblouku. Přes zabetonované aktivní kotvy probíhalo dopínání jednotlivých lan závěsů na požadovanou sílu při vyvěšování oblouku dle projektu stavby. Pilíře byly betonovány z betonu C35/45.

Téměř po roce práce na spodní stavbě začala druhá etapa výstavby, tj. výstavba nosné konstrukce mimo oblouk a betonáž zárodků oblouku.

Nosná konstrukce byla navržena jako dvoutrámová předepnutá konstrukce o rozpětích 20 až 24 m. Betonáž byla prováděna na pevné skruži, betonážní takt jednoho pole byl cca 21 dní. Ve čtyřech polích byla pevná skruž vytvořena z těžké podpůrné konstrukce PIŽMO a ocelových HEB nosníků. V ostatních případech byla použita lehká prostorová konstrukce ze systému ORTHO a MECCANO, a to i při betonáži nosné konstrukce nad obloukem. Bednění mostovky bylo sestaveno ze sbíjených vazníků a hoblovaných prken. Mostovka byla betonována z betonu C35/45. V polovině každého pole nosné konstrukce a nad podporou jsou za účelem dlouhodobého sledování předpínací výztuže osazeny tenzometry.

Aby bylo možné nasadit betonářský vozík pro betonáž jednotlivých lamel oblouku, bylo nejprve nutné vybetonovat 0. lamelu, tzv. zárodek oblouku. Betonáž třímetrové lamely probíhala na pevné skruži. Podepření bylo sestaveno obdobně jako při betonáži nosné konstrukce, z lehké prostorové konstrukce ze systému ORTHO a MECCANO.

Po vybetonování zárodku mohla přijít na řadu třetí etapa výstavby mostu, tj. betonáž samotného oblouku. Tato etapa trvala bezmála jeden rok.

Pro betonáž oblouku jsme použili technologii letmé betonáže s postupným vyvěšováním, kdy vyvěšování bylo nejdříve prováděno přes vysoké pilíře, které stály na patách oblouku, a následně přes provizorní železobetonové pylony umístěné na nosné konstrukci nad těmito pilíři. Každá lamela oblouku se vyvěšovala pomocí dvojice závěsů kotvených do dříků pilíře, resp. do pylonu, a dvojice zpětných závěsů směřujících do základů pilířů. Jednotlivá lana závěsů byla v místě základů, resp. lamel oblouku napojována pomocí jednolanových spojek na již zabetonované mrtvé kotvy. Při vyvěšování se používaly 12lanové a 19lanové závěsy. Tyto závěsy byly tvořeny kabely z předpínacích lan, přičemž lana závěsů byla potažena plastem ve světlé barvě, aby byly co nejvíce eliminovány účinky od slunečního záření při výstavbě oblouku.

Letmá betonáž byla realizována pomocí betonářského vozíku se spodní příhradovou konstrukcí. Posun vozíku byl zajištěn pojezdovými trojúhelníky, které byly vždy kotveny přes patní desku do stěn již vybetonované lamely. Veškeré ovládaní vozíku bylo pomocí hydrauliky.

Betonáž jednotlivých lamel z obou břehů Vltavy probíhala téměř symetricky s odstupem jedné lamely, a to průměrnou rychlostí jedna lamela za 12 dní. Během typického cyklu betonáže jedné lamely probíhalo vždy několik geodetických měření. Výsledky z měření byly vždy vyhodnocovány a porovnávány s výpočetním modelem a na základě výsledků mohl projektant vydat souřadnice pro další betonovanou lamelu. Dále bylo nutné mít v průběhu vyvěšování neustálou kontrolu nad silami v jednotlivých závěsech.
Před dobetonováním poslední lamely oblouku bylo nutné nejprve spustit betonářské vozíky na pontony a následně provést sepnutí obou vahadel oblouku ocelovými nosníky. Oblouk byl betonován z betonu C45/55.

Po vybetonování oblouku jsme mohli konečně přistoupit k poslední etapě – výstavbě nosné konstrukce nad obloukem. Tomu však předcházelo vybetonování spojovacího klínu mezi nosnou konstrukcí a obloukem, demontáž dočasných závěsů, demolice provizorních železobetonových pylonů a výstavba pilířů na oblouku. Tato fáze výstavby byla náročná zejména proto, že ji bylo nutné provádět v téměř absolutní symetrii z obou stran.

Železobetonové dočasné pylony byly betonovány tak, aby byly následně snadno rozebíratelné. V průběhu jejich výstavby byly pomocí profilované separační fólie vytvořeny vodorovné spáry, v nichž byla při demontáži přerušena obvodová výztuž a jednotlivé bloky mohly být sneseny věžovým jeřábem.
Betonáž nosné konstrukce nad obloukem probíhala symetricky v třítýdenních intervalech. Celkem bylo nutné zabetonovat sedm polí nad obloukem.

V současné době (září 2024) byla na stavbě dokončena betonáž říms a jsou prováděny práce na železničním spodku, aby nový most mohl být napojen na stávající železniční trasu. V nadcházejících měsících nás ještě čeká realizace bezešvé izolace, pokládka antivibračních rohoží, osazení zábradlí a realizace železničního svršku. Naše práce budou ukončeny hlavní prohlídkou spojenou se statickou a dynamickou zatěžovací zkouškou. Nový most půjde do provozu 29. listopadu 2024.