Realizácia mostných objektov v extrémnych podmienkach za polárnym kruhom na preložke cesty E8 Sørbotn — Laukslett

Na severe Nórska, v blízkosti mesta Tromsø, realizuje spoločnosť Metrostav Norge AS preložku cesty E8. Ide o nový, približne 10kilometrový úsek, ktorý výrazne zvýši dopravnú bezpečnosť a prispeje k upokojeniu dopravy v priľahlých obciach. Súčasťou stavby je desať mostných objektov, z ktorých najvýznamnejší je most K20 – Ramfjordbru s celkovou dĺžkou 870 m, preklenujúci fjord. Okrem toho sa na trase nachádzajú štyri rámové mosty (K13, K14, K15, K16), tri viacpoľové mosty (K11 s dĺžkou 61 m, K12 s dĺžkou 90 m, K33 s dĺžkou 62 m), jeden most s prefabrikovanými nosníkmi (K34 s dĺžkou 34,5 m) a presypaný rámový most K40 – ekodukt, slúžiaci ako migračný koridor pre zver.

Most K20 – Ramfjordbrua je sedempoľový komorový most, ktorého nosná oceľová konštrukcia je spriahnutá so železobetónovou doskou. Rozpätia jednotlivých polí sú 90 m + 5 × 135 m + 100 m. Hrúbka spriahnutej dosky dosahuje maximálne 400 mm (300 mm v oblasti krídel), jej šírka je premenlivá – od 15,482 m po 13,572 m.

Za dodanie projektovej dokumentácie zodpovedá investor – Statens Vegvesen (SVV), ktorý disponuje vlastným projekčným oddelením a zároveň spolupracuje s externými partnermi, najmä so spoločnosťou Multiconsult. Projektová dokumentácia je kompletne distribuovaná formou 3D modelu, ktorý nahrádza klasickú výkresovú dokumentáciu.

Prípravné práce začali ešte v roku 2023 budovaním násypov, odlesňovaním a inštaláciou protilavínových zábran. Samotné práce na mostných objektoch boli zahájené na jar 2024.

Opory na osiach A1 a A8 sú založené plošne. Opora A1 sa nachádza v záreze, opora A8 je uložená na skonsolidovanom násype. Základ na osi  A2 je založený na novo vybudovanom násype na brehu fjordu. Pre zabezpečenie jeho stability bolo navŕtaných 22 ks výpažníc s priemerom 323 mm pre mikropilóty, do ktorých bolo vložené oceľové jadro s priemerom 200 mm. Po osadení boli pilóty zainjektované, následne bol vyarmovaný a zabetónovaný základ. Pre práce na základe bol vybudovaný ochranný val, aby nedochádzalo k vymývaniu násypu a zanášaniu výstuže počas prílivu.

Základy na mori sú založené na baranených pilótach priemeru 1 200 mm (resp. 1 000 mm na osi A7). Celkovo bolo zrealizovaných 82 pilót s maximálnou dĺžkou 80 m. Baranenie pilót prebiehalo z dvoch pontónov, na ktorých boli umiestnené súpravy na baranenie Junttan PMx28 s operačnou hmotnosťou 100 t, vybavené hydraulickými baranidlami typu HHK12S. Pilóty boli baranené v sklone 12° až 14°.

Pilóty základov v osi A3 až A5 sú zabaranené do glaciálnych nánosov (morény) a opreté o skalné podložie. Naopak základy v osách A6 a A7 sú založené na tzv. plávajúcich pilótach, kde únosnosť zabezpečuje trenie na plášti pilóty.

Pri osádzaní armokošov do pilót na základe A7 sme zistili, že nánosy ílu a zeminy sa dostali do pilóty, pravdepodobne kvôli poruche plášťa alebo špičky pilóty počas baranenia. Zanesené pilóty museli byť vyčistené pomocou technológie tryskovej injektáže a následne zainjektované cementovou zmesou. Po vyčistení a injektovaní bol pilótový základ znova posúdený projektantom a následne boli osadené armokoše kratšie o výšku injektáže (najhoršia pilóta bola injektovaná 12 m od špičky, celková dĺžka pilóty bola takmer 65 m). 

Po úspešnom zabaranení všetkých pilót boli tieto pilóty zavetrené pomocou oceľového roštu, ktorého návrh vypracovala firma SHP AS – partner s praktickými skúsenosťami z predchádzajúcich  projektov Åstfjordbrua a Nerladsøybrua. Na pracovnom pontóne bol umiestnený mobilný žeriav a objímky s konzolami sa osádzali s asistenciou potápačov.

Následne bol zhotovený rošt z oceľových nosníkov HEB 300 a drevených hranolov, ktorý slúžil ako stratené debnenie pre základovú dosku hrúbky 500 mm. Na objímkach boli navarené príruby, ktoré kopírovali spodný povrch dosky a slúžili na prenos šmykových síl zo základu na pilóty.

Keďže obvodové steny základov siahali až do hĺbky –2,270 m n. m. a ich betonáž na mieste by bola technicky a časovo neúnosná, rozhodli sme sa pre prefabrikované riešenie. Výrobu zabezpečila špecializovaná firma Aarsleff BIZ, ktorá sa venuje výrobe masívnych betónových konštrukcií pre veterné farmy. Výroba prebiehala v ich závode v poľskom Świnoujście.

Každý z prefabrikátov mal ihlanový tvar s oblými rohmi a pôdorysné rozmery 17 × 13 m. Vzhľadom na výslednú hmotnosť jedného elementu 310 t a potrebný dosah žeriava bola ich realizácia priamo na stavbe vylúčená. Všetkých päť prvkov bolo vyrobených priamo na pontóne. Debniace systémy boli zhotovené na mieru podľa 3D modelu, za použitia CNC technológií.

Po dokončení výroby bol pontón s prefabrikovanými elementmi presunutý do severného Nórska. Osadenie na zabetónované základové dosky na mori zabezpečovala firma Tronds Marine. Tá disponuje lodným žeriavom s kapacitou 400 t, ktorý bol pre túto operáciu ideálny. S firmou Tronds Marine máme dlhodobé skúsenosti – spolupracovali sme s nimi aj pri podobnej zákazke na projekte Nerlandsøybrua, čo prispelo k hladkému priebehu montáže.

Osadenie prefabrikovaných elementov sme nenechali na náhodu. Od subdodávateľa z Poľska sme ešte pred transportom dostali 3D skeny hotových prvkov, ktoré sme virtuálne „umiestnili“ na zamerané, už zrealizované základové dosky. Týmto spôsobom sme vedeli v dostatočnom predstihu eliminovať potenciálne kolízie.

Pre uľahčenie montáže boli obvodové hrany základovej dosky zrealizované v sklone 75° a chránené vrstvou EPDM gumy. Zvlášť náročnou časťou bola výstuž – z dosky vystupovala čakajúca výstuž, ktorá sa mala spojiť so strmeňmi integrovanými v prefabrikáte. Presné zapadnutie oboch výstuží bolo nevyhnutné na zabezpečenie spriahnutia základovej konštrukcie.

Po úspešnom osadení prefabrikátov sme pokračovali s betonážou pilót. Skupiny pilót boli navrhnuté tak, aby spoľahlivo prenášali zaťaženie od celého základu. Výstuž tvorili zvárané armokoše 20 × Ø 32 mm s dĺžkou 14 m, ktoré sa na stavbe spojovali do požadovanej dĺžky. Betonáž prebiehala podľa štandardov nórskej „Publikasjon 5“. V prvej fáze sa potrubie betónovej pumpy zasuvalo až na dno pilóty, kde sa aplikoval tzv. AUV betón – špeciálna zmes s prísadou proti vymývaniu. Táto zmes vytvorila „zátku“, po ktorej nasledovalo kontinuálne čerpanie UV betónu (betón tuhnúci pod vodou), pričom zátka zabránila priamemu kontaktu UV betónu s morskou vodou.

Betónová pumpa bola umiestnená na pracovnom pontóne, pričom samotná betónová zmes bola na pontón prepravovaná trajektom z pevniny. Celkovo sme týmto spôsobom spracovali viac ako 4 800 m³ betónu.

Po zmonolitnení základovej dosky s prefabrikovanými stenami prestali byť práce ovplyvňované slapovými javmi, čo nám umožnilo prejsť na 24hodinové neprerušované zmeny.

Výstuž v jednotlivých základoch sa líšila v závislosti od ich polohy vzhľadom na uloženie mosta na ložiskách. Do piatich základov na mori bolo celkovo zabudovaných 470 t betonárskej výstuže a 2 250 m³ betónovej zmesi SV Standard B45, ekvivalent našej C45/55.

Aby sa predišlo vzniku nežiaducich tepelných napätí a trhlín, bol vopred simulovaný priebeh hydratačného tepla. Na základe týchto výpočtov sa rozhodlo o potrebe aktívneho chladenia základov. Do základu bolo zabudované oceľové chladiace potrubie, ktorým po betonáži cirkulovala morská voda. Teplota jadra betónu bola priebežne sledovaná pomocou senzorov a monitorovaná v reálnom čase prostredníctvom aplikácie dodávateľa systému – Celsicom. Počas celej hydratácie nebola prekročená kritická hranica 60 °C.

Na debnenie pilierov s pôdorysnými rozmermi 6 × 2,2 m bolo použité šplhacie debnenie od firmy DOKA. Mostovka je navrhnutá s pozdĺžnym sklonom 2,5 %.

Najvyšší pilier na osi A2, s výškou 22 m, bol realizovaný v štyroch betonárskych záberoch. Naopak, najnižší pilier na osi A7 bol zrealizovaný ako jeden celok s výškou 4,3 m. Celkovo bolo na všetkých pilieroch uskutočnených 16 betonárskych záberov.

Zaujímavosťou tohoto mosta je jeho dilatačné riešenie. Na opore A1 sa nachádza pevné ložisko, ktoré zachytáva všetky pozdĺžne sily a určuje fixný bod mosta. Táto opora je zároveň ukotvená do násypu prostredníctvom tzv. kotevnej dosky s dĺžkou 30 m, ktorá je zaťažovaná násypom.

Na pilieroch sú osadené dvojice ložísk: jedno všesmerné a jedno s možnosťou posuvu len v pozdĺžnom smere. Kapacita ložísk narastá so vzdialenosťou od pevného ložiska, pričom najväčšie ložiská sa nachádzajú na opore A8 – s možnosťou dilatácie až ±600 mm. Výrobcom všetkých ložísk je nórska firma Spennteknik.

Na tejto koncovej opore (A8) bude zároveň umiestnený jediný mostný záver s kapacitou 1 100 mm, vyhotovením ide o lamelový záver.

Spodná stavba mosta K20 – Ramfjordbrua je k dnešnému dňu takmer dokončená – a to nielen na papieri, ale aj v realite. Za sebou má mimoriadne náročné fázy prípravy, zakladania v zložitých geologických a morských podmienkach, ako aj precíznu montáž prefabrikovaných základových blokov a následné betonáže masívnych základov. Každý krok bol starostlivo koordinovaný s dôrazom na bezpečnosť, kvalitu a dodržanie technologických požiadaviek v extrémnych severských podmienkach.

Most teraz vstupuje do svojej ďalšej fázy – montáže oceľovej nosnej konštrukcie.

Trojpoľový most K12 preklenuje horský potok Reipkrokelva a je navrhnutý ako monolitický predpätý železobetónový most. Projektantom tohto mostu je investor – Statens Vegvesen (SVV), ktorý zabezpečuje aj technickú podporu počas výstavby.

Založenie mosta je plošné na všetkých štyroch osiach. Na osiach A2 a A3 vystupuje zo základov dvojica stĺpov kruhového prierezu s priemerom 1 200 mm, ktoré zabezpečujú podopretie nosnej konštrukcie. Na ich zhotovenie bolo použité upravené šplhacie debnenie od spoločnosti Doka, prispôsobené výškovým a tvarovým požiadavkám tejto stavby.

Nosnú konštrukciu mosta K12 tvorí spojitá železobetónová doska predpätá káblami, navrhnutá bez dilatačných škár cez tri polia. Piliere sú do mostovky votknuté, čím sa zabezpečuje kontinuálnosť konštrukcie a efektívny prenos momentov v oblasti podpier.

Na debnenie mostovky bolo použité ľahké systémové debnenie RingLock, ktoré umožnilo efektívne riešenie s ohľadom na výšku, rozpätie a priestorové obmedzenia v mieste stavby.

Predpínaciu výstuž tvorí 16 káblov s 19 lanami, pričom každý kábel je navrhnutý na maximálnu predpínaciu silu 4 207 kN.

Počas armovania mostovky v októbri 2024 zasiahla spomínanú oblasť extrémna povodňová udalosť – tzv. 200ročná voda, ktorá výrazne prekročila kapacitu existujúceho zatrubnenia potoka (3× DN1000). To bolo pôvodne navrhnuté len ako dočasné riešenie pre 5ročný prietok. Pôvodný plán počítal s dokončením betonáže mostovky do konca roka 2024, aby bolo možné skruž počas zimy rozobrať a predísť riziku jarných povodní.

Vysoká voda však spôsobila podmytie podpernej skruže a poškodenie násypu, čím sa práce na dlhé týždne úplne zastavili. Priestorová skruž doslova „visela vo vzduchu“, kým prebiehalo statické posúdenie zo strany geotechnikov a projektantov debnenia.

Po takmer dvojmesačnej odstávke, prerušenej aj vianočnými dovolenkami, sme začiatkom januára 2025 pristúpili k sanácii poškodených častí. Násyp bol opätovne dosypaný a priťažený, pod pôvodne „vysiacu“ skruž bola zhotovená železobetónová doska. Následne prebehla kontrola a výmena skorodovaných častí (najmä chráničiek predpínacích káblov), vyčistenie debnenia a výstuže.

V náročných klimatických podmienkach – s teplotami pod ‑15 °C a neustálym snežením – sa nám aj napriek týmto komplikáciám podarilo mostovku pripraviť na betonáž tesne pred Veľkou nocou. Plocha 1 400 m² bola prekrytá plachtami a vyhrievaná dieselovými ohrievačmi. Samotná betonáž prebehla nepretržite počas 36 h, pričom bolo spracovaných 1 350 m³ betónu SV Standard 45 (ekvivalent C45/55).

V súčasnosti prebiehajú dokončovacie práce na rímsach krídel mosta K12. Mostný objekt bude následne odovzdaný partnerovi v združení na realizáciu nadväzujúcich častí – izolačných vrstiev mostovky a vozovky, montáže zábradlí, zvodidiel a elektroinštalácií.

Výstavba mostných objektov na preložke cesty E8 v oblasti Ramfjord pri meste Tromsø predstavuje mimoriadne komplexný a technicky náročný projekt realizovaný v extrémnych podmienkach severného Nórska. Je zároveň dôkazom vysokej profesionality tímu zhotoviteľa, jeho schopnosti efektívne spolupracovať s medzinárodnými partnermi a dôsledne plánovať jednotlivé technologické etapy. Projekt poukázal na nevyhnutnosť flexibility pri riešení nepredvídaných situácií – od geotechnických výziev pri zakladaní v morskom prostredí, cez náročnú logistiku prefabrikovaných konštrukcií, až po zvládanie extrémnych klimatických podmienok či povodňových udalostí. Nadobudnuté skúsenosti a dôsledný prístup k bezpečnosti, kvalite a koordinácii prác tak predstavujú cenný základ pre úspešnú realizáciu budúcich, rovnako náročných infraštruktúrnych projektov.