Technologie, Zajímavé stavby

Problematika výstavby ocelové konstrukce mostu

Noční výsun

Parádní disciplínou Metrostavu je i výroba složitých ocelových konstrukcí. Naposledy se to potvrdilo při dodávce masivní ocelové konstrukce silničního mostu v Lysé nad Labem, vedeného přes třínáctikolejnou železniční trať situovanou v těsné blízkosti zdejšího vlakového nádraží.

Most je celkově rozdělen na tři úseky ležící dohromady na dvou opěrách a osmi betonových pilířích (značeno posloupně čísly 1–10), z nichž pilíře P4 a P7 jsou společné vždy pro dva sousední úseky. První úsek o délce 60,4 m leží mezi opěrou O1 a pilířem P4 a třetí úsek o stejné délce leží mezi pilířem P7 a opěrou O10.

Oba tyto úseky jsou tvořeny v konstantním 6% spádu ze železobetonových předepjatých prefabrikovaných „T“ nosníků, na kterých byla zmonolitněna mostovka. Zhotovitelem krajních polí je divize 4 firmy. Úkolem divize 3 byla výroba a osazení středního ocelového pole mostu o délce 90,7 m a váze 677 tun nad železniční trať, mezi již zhotovené betonové předpolí na pilíře P4 a P7.

Základní údaje o stavbě
  • Délka nosné ocelové konstrukce mostu: 90,70 m
  • Šířka mostu: 15,00 m
  • Šířka vozovky: 10,50 m
  • Průchozí šířka: 2×2,0 m
  • Konstrukční výška: 1,45 m
  • Celková hmotnost ocelové konstrukce: 677,4 t

Dodávka konstrukce

Konstrukce mostu byla kompletně vyráběna v dílně divize 3 v Horních Počernicích průběžně od srpna do listopadu roku 2018. Celkem bylo vyrobeno 20 montážních dílců o hmotnostech od 15 do 42 tun, které byly naváženy na stavbu ve třech etapách po 5, 9 a 6 dílcích. Jednalo se o čtyři ložiskové dílce, osm vozovkových dílců a stejný počet chodníkových dílců.

V první etapě byl vyroben a dodán ložiskový dílec pro pilíř P4 a po dvou navazujících dílcích vozovkových a chodníkových. Celková délka této sestavy, která byla v celku přejímána v dílně, byla 24,7 m, a návoz byl proveden ve dvou dnech v posledním říjnovém týdnu.

Ve druhé etapě byl vyroben a dodán ložiskový dílec pro pilíř P5 a po čtyřech navazujících vozovkových a chodníkových dílcích. Celková délka této sestavy byla 37 m a návoz byl proveden pěti auty ve třech dnech v polovině listopadu. V poslední etapě byly vyrobeny a dodány ložiskové dílce pro pilíře P6 a P7 a mezilehlé vozovkové a chodníkové dílce vždy po dvou kusech.

Celková délka poslední sestavy byla 29 m a návoz byl proveden čtyřmi auty ve třech dnech ve druhém prosincovém týdnu. Veškeré dílce byly na stavbu dováženy včetně PKO již ve finálním vrchním nátěru kromě spodní plochy dolních pásnic hlavních nosníků, kde se předpokládalo drobné poškození během výsunu.

Montážní rošt

Montáž konstrukce

Montážní dílce první a druhé etapy byly na předmontážní plochu ukládány za pomocí autojeřábu o nosnosti 200 tun, který byl přistaven na terénu vedle mostu. Segmenty se osazovaly na předem geodeticky zaměřené a nastavené hlavy montážního roštu do tvaru oblouku o poloměru cca 1,04 km. Ten byl nakloněn tak, aby během výsunu mostu po jeho trajektorii dojel první příčník konstrukce na pilíř P4 v definitivní výšce (+150mm rezerva).

Segmenty třetí etapy byly osazovány na rošt z asfaltové plochy za mostem, neboť po stranách již nebylo místo pro zakotvení mechanizace. To si ale kvůli velkému vyložení vyžádalo využití autojeřábu o nosnosti 500 tun. Postup osazování dílců byl pro všechny tři etapy stejný.

Nejdříve se osadil na čtyři podpory příčníkový dílec a k němu se přiložily opět na čtyřech bodech dva střední vozovkové dílce. Chodníkové dílce se osadily vždy po stranách na dvě vnější podpory a z vnitřní strany byly zavěšeny ocelovými deskami s vybráním, které byly navařeny již v dílně, za vozovkové dílce.

Ocelové desky pro zavěšení byly využity i jako vymezující profily pro nastavení svarové mezery. Konstrukce sestaveného mostu byla podélně fixována k výsuvné dráze, aby nedošlo k jejímu posunutí směrem z kopce. Po sestavení byla geodeticky zaměřena a na základě vyhodnocení bylo provedeno dodatečné rovnání v rozmezí milimetrů.

K tomu byly využity hydraulické lisy o nosnosti do 50 tun a rektifikační šrouby. Po opětovném kontrolním měření byly zahájeny svařovací práce. Nejdříve byly současně svařovány podélné styky mostovkového plechu a dolní pásnice mezilehlých příčníků.

Poté byly svařeny stojiny mezilehlých příčníků. Před zahájením prací na příčných stycích bylo provedeno další kontrolní měření a případná rektifikace. Po dokončení svařování jednotlivých styků bylo provedeno finální geodetické zaměření konstrukce, byly provedeny nedestruktivní kontroly svarů a následně jejich otryskání a aplikace protikorozního nátěru.

Jelikož dokončení svařování proběhlo v lednu, bylo zapotřebí při aplikaci nátěru bedlivěji sledovat parametry okolní teploty, vlhkosti a rosného bodu. Nakonec bylo nutné prostor pod mostem perfektně zakrýt a utěsnit a konstrukci za pomoci ohřívačů vzduchu na LTO nahřát, aby byly splněny klimatické parametry pro aplikaci nátěrů.

Tlačné zařízení

Práce před výsunem

Po dokončení veškerých montážních, svářecích a natěračských prací, což bylo první týden v únoru 2019, bylo potřeba připravit konstrukci mostu k výsunu. To obnášelo zejména spuštění z montážního roštu na výsuvná ložiska. Ta se těsně před spuštěním na horní nerezové ploše vybavila namazanými elastomerovými deskami s teflonovou vrstvou. Předpoklad tření mezi nerezem a namazaným teflonem byl 4%, což se poté během výsunu i potvrdilo.

Výškový rozdíl mezi horní hranou výsuvného ložiska s elastomerem a dolní pásnicí mostu byl před zahájením montážních prací nastaven na 50 mm a o tuto hodnotu bylo nutné most spustit. Využily se k tomu hydraulické lisy o nosnosti 100 tun, které byly rozmístěny na betonových blocích s výsuvnými ložisky. Konstrukce se celá nadzvedla, stavěcí šrouby speciálních prvků pižma se měly sešroubovat dolů a konstrukce se měla spustit na výsuvná ložiska.

Takto to sice zní jednoduše, ale během realizace se ukázalo, že naolejované stavěcí šrouby si ne úplně rozumí s tryskacím pískem a tudíž byly všechny zanešené a zaseklé. Pižmo tedy bylo nutné ručně rozebírat, anebo alespoň jeho horní úroveň se speciálními prvky. Po spuštění na výsuvná ložiska byl na poslední příčník přišroubován tlačný trám s hydraulickým zařízením, které se zapíralo o výsuvnou dráhu a bylo možné tak demontovat prvky podélné fixace mostu.

Dále byl na betonovou mostovku přibližně v polovině délky předmontážní plochy osazen brzdný elektrický lanový vrátek, který sloužil k zajištění vysouvané konstrukce proti sesunutí během nabíjení hydraulických pístů. Maximální brzdná síla byla stanovena na 25 tun, což vrátek za požití dvojnásobného kladkového převodu splňoval. K betonové mostovce byl přivařen k předem zabetonovaným ocelovým deskám a pomocí háku a textilního lana byl upevněn k určenému mezilehlému příčníku ocelové konstrukce mostu.

Souběžně probíhala montáž tří pižmo-věží v kolejišti, jejichž rozmístění bylo dáno statikou projektu. S věžemi u pilířů P4 a P6 nebyly při realizaci žádné větší potíže, jelikož nebyly ani v kolejišti či průjezdném profilu, ale ani nad nimi nevedlo trolejové vedení. Velmi opatrně, ale zároveň svižně musela být sestavena věž v kolejišti mezi pilíři P5 a P6.

Jednak musela být sestavena v době výluky, která byla nahlášena již v září 2018, a také musela být postavena skrz trolejové vedení tak, aby nedošlo k jeho namáhání. Věže byly osazeny na geodetem vyznačené značky a poté ještě proběhla kontrola, zda jejich výška odpovídá trajektorii výsunu, jelikož maximální dovolená odchylka stanovená projektantem byla 10 mm. Horní úroveň byla vybavena dřevěnou podlahou pro pohyb pracovníků. Po kontrole a nastavení výsuvných ložisek mohl být zahájen výsun.

Najetí na pižmo

Výsun konstrukce mostu

Na 90metrový výsun ocelové konstrukce byly přesně tři dny. První den probíhal výsun ve dne a za úkol bylo dostat první ložiskový příčník nad osu pilíře P6. Následující dva výsuny probíhaly v nočních směnách za plné výluky kolejí. První noční směnu musel první příčník dosáhnout osy pilíře P5 a poslední noční směnu musel být výsun dokončen na pilíři P4.

Podélný posun mostu po výsuvných ložiscích byl zajištěn hydraulickou soustavou, která se zapírala a krokovala po výsuvné dráze. Skládala se z tlačného trámu, který byl upevněn k poslednímu příčníku mostu, dále ze záporného prvku, který zapíral o zarážky výsuvné dráhy a hydraulických válců o celkové tlačné síle 2×60 tun a schopnosti vysunout píst až o 1,5 metru.

Ovládací zařízení bylo umístěno na horní pásnici koncového příčníku a jelo tak souběžně s mostem. Po zapření záporného prvku o výsuvnou dráhu došlo k uvolnění brzdného vrátku a písty posunuly most o 1,5 m. Poté došlo k aktivaci vrátku, uvolnění záporného prvku a jeho přitažení skrz zasunutí pístů po výsuvné dráze. Poté se záporný prvek opět zapřel, vrátek uvolnil a krok se opakoval.

Rychlost výsunu se pohybovala mezi 10 až 12 metry za hodinu. Most tak postupně odjížděl z předmontážní plochy. U každého výsuvného ložiska stál jeden dělník a opakovaně vkládal namazané elastomerové desky mezi nerezovou vrstvu ložiska a dolní pásnici mostu (teflonem k nerezu).

Při najíždění prvního příčníku mostní konstrukce na pižmo s výsuvným ložiskem bylo nutné eliminovat průhyb mostu, jelikož byl výsun mostu uvažován bez použití NOSu. Před zahájením výsunu byla všechna ložiska na pižmech posunuta na roštových nosnících dozadu ve směru výsunu za osu pižma. Výška stolice byla 665 mm a průhyb mostu neměl dle projektanta překonat 350 mm.

Jakmile poloha prvního příčníku dosáhla osy pižma, výsun byl zastaven a příčník se na pižmu pomocí dvou hydraulických pump o síle 100 tun přizvedl nad úroveň ložiska. To se poté pomocí lanových zvedáků podsunulo pod příčník mostu a jeho poloha se zafixovala pomocí systému bočních zarážek. Konstrukce příčníku mostu se spustila na ložisko s elastomerem, což umožnilo pokračovat ve výsunu. Tento postup se opakoval na každém pižmu.

První den výsunu šlo vše hladce, nedošlo k žádnému zdržení a již ve 14 hodin byl most ve své plánované poloze. V první noční směně pokračoval výsun na pilíř P5. Asi po jedné hodině prací vyklouzl na jednom výsuvném ložisku nad osou P7 elastomer s teflonem mimo nerezovou plochu ložiska a trvalo přibližně dvě hodiny, než se podařilo most v tomto místě bezpečně nadzvednout a elastomer vrátit na své místo. I přes tuto komplikaci se podařilo výsun dokončit v časovém plánu.

Třetí směna byla již bez vážnějších komplikací. Jakmile první příčník překonal ložisko na posledním pižmu, byla na spodní pásnici přišroubována podélná zarážka, která se opřela po dokončení výsunu o hranu pilíře P4 a zafixovala tak most v podélném směru. Mezi zarážku a povrch betonu bylo vloženo dřevo, aby ochránilo povrch betonu a umožnilo mírné natáčení během spouštění mostu.

Osazení mostu na výsuvná ložiska

Spouštění konstrukce

Po dokončení výsunu se most zajistil podélně a příčně na pilíři P4 a příčně bočními vedeními jednotlivých ložisek na pižmech. Poté se na betonové mostovce nad pilířem P7 namontovala ocelová konstrukce svisle-příčného vedení mostu pro spouštění.

Tato konstrukce byla částečně upevněna k čelu výsuvné dráhy a částečně k mostovce přivařením k předem zabetonovaným deskám. Po dokončení kompletní fixace mostní konstrukce byla zahájena fáze spouštění. Na tuto fázi byly vyčleněny celkem čtyři noční směny.

V první bylo nutné vytáhnout všechna výsuvná ložiska na pižmech z pod mostu a přeskládat pižmo-věž u pilíře P6 pro účely spouštění. Dále bylo nutné rozebrat a odvézt pižmo v kolejišti. Všechny tyto práce byly dokončeny až v polovině druhé noční směny. 

Most byl spouštěn souběžně na dvou stanovištích, aby nedocházelo k přetěžování některých lisů, což statika mostu dovolovala. Na pilíři P5 se spouštělo o přibližně metr a pižmo u pilíře P6 o zhruba dva metry. Pro spouštění byly užity hydraulické lisy o nosnosti 250 t, 2 ks na každém stanovišti, a podkladní vrstvené konstrukce sestávající z ocelových kroužků.

Lisy byly upevněny vzhůru nohama ke spodní pásnici a opíraly se o kroužky, které byly položeny na pižmu a postupně se odebíraly. Spouštění probíhalo na obou pracovištích synchronně, kdy na P5 byla konstrukce spouštěná v krocích po 50 mm a na pižmu u pilíře P6 po 100 mm. Komunikace probíhala skrz vysílačky a veškeré hodnoty se zaznamenávaly do tabulky.

Zbytek druhé noční směny se most podařilo spustit jen asi o čtvrtinu. Ve třetí noční směně se kvůli nepřízni osudu, kdy se nejdříve rozbilo čerpadlo, poté lis, následně vypadl proud, poté zase čerpadlo, podařilo spustit most zase jen o čtvrtinu.

To znamenalo, že po třech dnech ze čtyř se podařila polovina spouštění, což nutno přiznat, bylo značně depresivní. Naštěstí ve čtvrté směně již žádné komplikace a zpoždění nenastaly a spuštění se podařilo v termínu dokončit. Most zůstal ležet na konstrukci z kroužků vybavených silnými elastomery.

Následující denní směnu byla konstrukce geodeticky zaměřena a na základě vyhodnocení srovnána do projekční polohy. Poté se osadily klínové desky a ložiska, kdy po vyhodnocení jejich rovinnosti došlo k jejich podlití. Po vytvrdnutí hmoty byly provizorní podpůrné prvky odstraněny a most se přenesl na trvalá ložiska.

Přidejte komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

*