20 realizovaných ocelobetonových spřažených konstrukcí v Česku a na Slovensku pomocí lehkého ztraceného bednění EMJ Permadeck

Lávka v Brně u Ikea po uvedení do provozu Lávka v Brně u Ikea po uvedení do provozu

Technologie spřažených mostů, tedy betonové mostovky a nosníků z oceli, je poměrně rozšířená, neboť umožňuje efektivní využití obou materiálů. V Anglii, kde má spřažená konstrukce velkou tradici, byla v šedesátých letech minulého století vyvinuta technologie, která usnadňuje provádění těchto mostů, systém ztraceného bednění EMJ Permadeck. Tento systém byl poprvé použit v Česku v roce 2012 na mostě v Táboře na železniční trati do Bechyně. K letošnímu roku jde pak již celkem o 20 mostů nebo lávek osazených ztraceným bedněním EMJ Permadeck v regionu bývalého Československa.

POPIS ŘEŠENÍ ZTRACENÉHO BEDNĚNÍ PERMADECK

Panely EMJ Permadec jsou svým způsobem samy o sobě také kompozitním materiálem. Jedná se totiž o ocelové profily, které dodávají bednicím panelům pevnost. Samotný panel je pak tvořen speciálně vyvinutou sklolaminátovou hmotou, standardně dodávanou v šedém odstínu podobném betonovému povrchu. Panely je ale samozřejmě možno probarvovat v jakémkoliv RAL odstínu. Ocelové profily jsou sklolaminátem obaleny v garantované minimální tloušťce, což dává panelům výjimečnou pevnost a dlouhou životnost. Panely byly v Anglii laboratorně testovány na 120 let životnosti, dynamicky na únavu materiálu a také byly provedeny testy na odtrh zabetonovaného panelu z betonové desky. Panely jsou odolné chemikáliím a rozmrazovacím solím, mají nulovou nasákavost. Pro český trh byly u TAZÚS Praha, s. p. provedeny dodatečné nepovinné zkoušky umělého stárnutí, odolnosti proti malému plameni a odolnosti proti rozmrazovací soli při zmrazovacích cyklech. Mostovce tak zespodu dodávají panely extra ochranu proti povětrnostním vlivům a tím prodlužují životnost betonové konstrukce. Mezi hlavní výhody této technologie patří to, že panely jsou velice tenké a lehké, běžně kolem 20 – 50 kg na metr čtvereční dle rozponu a tloušťky mostovky. To má za následek zrychlení bednicích prací, neboť není potřeba žádná manipulační technika ani podpůrné konstrukce. Samonosný panel běžně zmanipulují dva dělníci ručně. Panely jsou vyrobeny a dodávány na míru, na stavbě tak zcela odpadá potřeba dořezů. Odhadem lze namontovat 20 m² plochy / dělník / hodina. Tradiční metodou překližky je to zhruba 0,5 m², tedy až čtyřicetkrát pomaleji. Navíc překližku a podpůrnou konstrukci tradičního bednění je po betonáži nutno demontovat, což může být v jistých případech problém kvůli přístupu pod konstrukci. V porovnání s betonovými panely (filigrány atp.) je pokládka EMJ panelů zhruba šestinásobně rychlejší, a to opět bez nutnosti jeřábu. Pro projektanta je nízká hmotnost bednicích dílců a jejich subtilnost (běžně pouze 6 až 8 mm tloušťky) rovněž důležitá, snižuje stálé zatížení a umožňuje optimalizovat návrh konstrukce a využít tak naplno tloušťku mostovky. Výše uvedené poskytuje největší přednost, a to možnost osadit panely na ocelovou konstrukci ještě mimo finální polohu osazení, tedy bezpečně na zemi (na stavbě nebo ve výrobně ocelovky), následně může dojít ke zdvihu celku do finální polohy. Maximální rozpon panelu teoreticky neexistuje, je spíše ovlivněn finanční rentabilitou takového řešení. Byly vyrobeny a použity panely rozponu 5 m, což opět umožňuje projektantovi ušetřit rozteč a počet ocelových nosníků. Panely lze rychle vyrobit oproti např. betonovým panelům, dodávka materiálu od objednání na stavbu je proto rychlejší. Panely se osazují na speciální těsnicí profil a styk mezi jednotlivými panely je opatřen izolační páskou, nedochází tedy k žádnému úniku cementového mléka při betonáži mostovky. Tím je zamezeno poškození nátěru ocelové nosné konstrukce a odpadá nutnost čištění konstrukce a případných oprav PKO po betonáži. Panely lze vyrobit a ukládat na nosníky kolmo (nejčastější řešení) ale také pod úhlem v případě šikmosti mostu. Panely pak mají lichoběžníkový tvar. Na zakázku je možno vyrobit i panely podélně a příčně různě tvarované tak, aby vytvarovaly mostovku dle požadavku projektanta. Panely EMJ se vyrábějí už 40 let výhradně v domovské továrně EMJ Plastics v Anglii a transportují se na stavbu na paletách pomocí standardních návěsů nebo v kontejnerech. Panely EMJ byly dodány na zhruba 3 000 mostních objektů, celková plocha bednění se pohybuje v řádech stovek tisíc metrů čtverečních.

STUDIE NEJZAJÍMAVĚJŠÍCH REALIZACÍ V ČECHÁCH A NA SLOVENSKU

Hned první aplikace v regionu na železničním mostě v Táboře velmi dobře demonstruje výhody lehkého ztraceného bednění EMJ Permadec. Most na jednokolejné trati se nachází v rušné části města Tábor a překlenuje ulici Budějovickou. Tato komunikace nemohla být během výstavby pro svou nepostradatelnost uzavřena. Původní návrh postupu výstavby počítal s osazením nové ocelové nosné konstrukce na lisy přibližně jeden metr nad finální polohou mostu, podbednění mostovky složitého prostorového tvaru, vyvázání betonářské výztuže, betonáž mostovky, odbednění po dosažení požadované pevnosti betonu a nakonec spuštění mostu do finální polohy na ložiska. Všechny výše uvedené kroky by byly prováděny nad velice rušnou městskou komunikací s obrovským bezpečnostním rizikem. Také z hlediska harmonogramu šlo o velice zdlouhavou operaci. Za použití systému lehkého ztraceného bednění byl postup prací upraven následovně. Ocelová nosná konstrukce byla smontována na zemi vedle starého mostu a stále na zemi bylo za pouhý jeden den osazeno ztracené bednění Permadeck. Následně byla stále na zemi vyvázaná betonářská výztuž mostovky. Tento celek byl potom jedním zdvihem mobilním jeřábem zvednut do finální polohy a osazen na ložiska. Poté došlo v jednom dni k betonáži mostovky. Práce nad rušnou komunikací tak byly omezeny na minimum a byla maximálně zvýšena bezpečnost provádění prací.

Velkou výzvou byla rekonstrukce železničního mostu v Praze ve stanici Hostivař nad jednou z nejrušnějších pražských ulic. Problém byl jako většinou na železničních stavbách nedostatek času, ale hlavně zajištění bezpečnosti provádění prací a bezpečnosti provozu pod mostem. Provoz na Průmyslové ulici nešlo pro svou důležitost zcela vyloučit. Spřažená konstrukce mostu se skládala ze dvou celků, první ze 4 a druhý ze 3 ocelových nosníků dlouhých 26 m a vysokých 1,6 m. Oba celky měly nosníky shodné osově vzdálené a to 1,8 m. Čistý rozpon pro ztracené bednění byl 1,45 m při uvažované tloušťce žb. desky 300 mm. Oba celky byly v příčném řezu zakončeny krátkými konzolemi délky 0,5 m a jedna krajní strana byla dokonce vykonzolována až na 1,3 m. Pro tyto konzolové pole byly navrženy, zhotoveny a laboratorně otestovány (zejména dlouhá konzole s ohledem na povolené průhyby) atypické panely Permadeck. Pro zajištění maximální bezpečnosti a komfortu byla konzole panelu zakončena 300 mm vysokým čílkem tak, aby nebylo potřeba dodatečně tento detail bednit a odbedňovat. Krátké konzolky byly zakončeny čílkem výšky 50 mm pro zapření mostních závěrů a opět tak byla eliminována nutnost bednit a následně odbednit komplikovaný detail tesařsky. Ocelové konstrukce byly dopraveny z dílen na stavbu na návěsech již sestavené do celku, na stavbě nastrojeny ztraceným bedněním během pouhého jednoho dne a poté každý celek osazen jediným zdvihem mobilním autojeřábem. Po osazení se okamžitě mohla začít armovat deska mostovky a provést její následná betonáž.

Další vzorovou studií je pro změnu silniční most nad extrémně rušným železničním koridorem Brno – Břeclav. Most v obci Ladná byl realizován v roce 2015 (rozpon panelu 1,9 m a tloušťka mostovky 200 mm). Šlo o náhradu stávajícího mostu v nevyhovujícím stavu za novou spřaženou konstrukci. Zde se opět projevila hlavní přednost systému – tedy že je ekonomicky a také s ohledem na harmonogram prací a bezpečnost během výstavby (práce nad žel. koridorem) podstatně výhodnější osadit smontovanou ocelovou konstrukci s již nastrojeným lehkým ztraceným bedněním a také včetně všech odvodňovačů a drenážních trubek jedním rychlým zdvihem mobilním jeřábem než např. konstrukci vybetonovat za opěrou a těžký celek pak pomalu vysouvat s nutností následného vstupu pod mostovku do prostoru žel. koridoru za účelem osazení příslušenství.

Zajímavou realizací bylo loňské použití systému Permadeck na celkem 3 mostech z celkových 7 rekonstruovaných na Vraňansko-hořínském plavebním kanálu u Mělníka, kde cílem bylo zlepšení podjezdných plavebních výšek. Na prvním mostě u obce Lužec se smontovala ocelová konstrukce v montážní poloze vedle kanálu, poté osadily panely ztraceného bednění a následoval jeden zdvih pásovým jeřábem o nosnosti 750 tun do finální polohy. Odvodnění se instalovalo posléze, neboť jeho součástí nejsou žádné horizontální svody, pouze krátké vertikální kusy s odtokem přímo do plavebního kanálu. Pro druhý most u Zelčína byla ocelová konstrukce smontována v přístavišti Mělník, osazena panely Permadeck, naložena do tlačného člunu a sestava pak dotlačena remorkérem k mostu, mobilním jeřábem zdvižena z člunu a osazena do finální polohy. Na posledním a největším obloukovém mostě mezi Vrbnem a Hořínem byla nejprve smontována ocelová konstrukce a následně osazeny panely ztraceného bednění.

První realizací na Slovensku bylo letošní osazení ocelové konstrukce přes rušný mezinárodní koridor ve městě Čadca. Zde se použil postup často používaný právě v Anglii, tedy šest hlavních ocelových nosníků bylo rozděleno na tři dvojice. Opět byly použity konzolové panely Permadeck s koncovým čílkem 220 mm. Ty byly osazeny na krajní dvě sestavy (dvojičky), na prostřední dvojičku byly použity standardní panely prostě uložené. Tyto tři dvojičky pak byly osazeny třemi zdvihy mobilním jeřábem do finální polohy a následně byly položeny zbývající panely ve dvou zbývajících polích mezi dvojičkami. Most je půdorysně nepravidelný, na akci bylo instalováno mnoho individuálních panelů za pomocí kladečského výkresu.

Z dalších zajímavých realizací zmiňme třeba lávku v Brně přes Svratku u obchodu Ikea, most ve Věstonicích přes rameno Staré Dyje nebo most v Chomutově přes železniční koridor.

ZÁVĚR

Výše uvedené studie několika tuzemských realizací měly oslavit jubilejní dvacátý most či lávku v regionu bývalého Československa a čtenářům z řad odborné veřejnosti tak připomenout nové progresivní možnosti v oblasti výstavby spřažených mostních konstrukcí.

S rostoucími náklady na pracovní sílu a s rostoucím důrazem na efektivitu a bezpečnost práce při výstavbě je technologie lehkého ztraceného bednění u spřažených konstrukcí logickým krokem vpřed.

Pavel Bulejko, Michael Mitchell, Tomáš Brzák
ABM Mosty s.r. o.