Stavební údržba lávky přes Švýcarskou zátoku Vranovské přehrady

V roce 1993 byla v krásném prostředí Vranovské přehrady postavena přes Švýcarskou zátoku visutá lávka pro pěší (obr. 1). Projekt a realizace lávky, které jsou podrobně popsány v [1], získaly řadu ocenění. Mostovka lávky o jednom poli s rozpětím 252 m a tloušťky jen 400 mm je zavěšena na dvou skloněných visutých kabelech o třech polích 30 + 252 + 30 m.

Kabely, které přechází přes ocelová sedla situovaná v příčlích betonových pylonů tvaru písmene A, jsou zakotveny v kotevních blocích (obr. 2). Tah z kabelů je přenesen z kotevních bloků do jejich základů předpětím vyvozeným skloněnými předpínacími tyčemi. Odtud je tah přenesen do základové půdy tvořené zvětralou svorovou rulou předpjatými skalními kotvami. Základy kotevních bloků a opěr jsou vzájemně spojeny předpjatými táhly.

Lávka převádí nejen pěší dopravu, ale také plynové a vodovodní potrubí (obr. 3). Mostovka je v proměnném podélném sklonu – od 8 % u opěr do 0 % uprostřed rozpětí a má proměnnou šířku – od 9,70 m u opěr do 6,50 m uprostřed rozpětí. Svislé a vodorovné zakřivení mostovky umožnilo stabilizovat konstrukci vnějšími kabely sledujícími křivky vnějších hran mostovky.

Pylony byly betonovány ve vodorovné poloze a následně byly tahem kabelů kotvených v protilehlých kotevních blocích vyzdviženy do projektované polohy.

Mostovka je sestavena z prefabrikovaných segmentů, jejichž průřez tvoří dva krajní trámy a deska mostovky. U spár jsou segmenty ztuženy příčníky. Segmenty byly postupně, ve směru od středu mostu ke krajním opěrám, zavěšovány na visuté kabely (obr. 4), po jejich montáži byly mezi segmenty vybetonovány spáry a mostovka byla předepnuta. Plynové a vodovodní potrubí je vedeno na vnějších, vzájemně nespojených konzolách. Konstrukce je předepnuta vnitřními předpínacími kabely a je ztužena vnějšími kabely kotvenými v opěrách. Mezi koncovými segmenty a opěrou byly vloženy předepnuté tartanové desky přenášející část tlakového napětí z mostovky do opěr. Konstrukce tak vytváří částečně samokotvený konstrukční systém, ve kterém je část tlakové síly přenášena z mostovky do opěr a následně do základů kotevních bloků (obr. 5).

Realizace lávky prokázala, že účelná kombinace prefabrikovaného betonu s technologií vnějšího předpětí umožňuje stavbu konstrukce mimořádné lehkosti, která je současně bezpečná i pohodlná pro chodce. Mostovka se štíhlostí d/l = 1/630 patří mezi nejštíhlejší postavené konstrukce. Aerodynamická stabilita lávky je zajištěna konstrukčním systémem využívajícím geometrické tuhosti mostovky a vnějších kabelů.

Bohužel, realizace lávky odpovídala době, kdy byla stavěna. Původní investor, národní podnik Rekreace přestal v době stavby existovat. Odborný dozor na stavbě nebyl přítomen a kvalita provedení závisela jen na profesní cti dodavatele. Kotevní bloky byly nesmyslně obloženy prefabrikovanými betonovými prvky, které nejen poškodily architekturu konstrukce, ale také neumožnily kontrolu jejich funkce. Na izolaci mostovky, která měla být tvořena platbetonem, nezbyly peníze. Správcem lávky se stal Městys Štítary, který na údržbu lávky neměl ani prostředky, ani odbornou kvalifikaci.

Protože však nebyla v zimě používaná posypová sůl (obr. 6), zůstala prefabrikovaná mostovka bez poškození (obr. 7). Předpětí zajistilo ve spárách dostatečnou tlakovou rezervu, a funkci. Ve spárách mezi prvky nebyly vidět výluhy svědčící o korozi předpínací a betonářské výztuže (obr. 8). V průběhu let však povrchový beton segmentů a tartanové desky tvořící dilatační závěry degradovaly. Dilatační závěry tak přestaly řádně fungovat. Po zasažení pylonu bleskem byly na pylonech objeveny svislé trhliny a z vrcholu pylonu odpadl malý blok betonu [2]. Také nátěry ocelových prvků konstrukce potřebovaly obnovit.

V roce 2014 byla provedena diagnostika konstrukce lávky [3] a byl vypracován Projekt stavební údržby. Nejdříve „Dokumentace pro ohlášení stavby“, po získání finanční prostředků v roce 2018 byla zpracována „Realizační dokumentace“ [4]. Protože bezpečnost konstrukce závisí na stavu visutých kabelů, byl původní projekt rozšířen o jejich diagnostiku.

DIAGNOSTIKA VISUTÝCH KABELŮ

Cílem diagnostiky visutých kabelů bylo zjištění stavu lan nosného visutého kabelu a celistvosti jejich protikorozní ochrany. Případné korozní úbytky lan a dokonalost proinjektování visutých kabelů byly ověřeny jednak vizuálně na provedených vývrtech, jež byly realizovány v nejvyšším a nejnižším místě kabelů, jednak metodou magnetické paměti ocelového potrubí provedenou kontaktním i bezkontaktním způsobem. Oběma metodami bylo ověřeno, že lana nevykazují známky koroze a jsou v ocelové trubce řádně zainjektována [5].

Metoda MPM (Magnetická Paměť Materiálu – Metal Magnetic Memory) je nedestruktivní metoda založená na snímání intenzity magnetického pole ve formě zbytkové magnetizace na povrchu materiálu pomocí jedné, nebo více sond (v našem případě dvě), z nichž každá snímá magnetické pole ve třech na sebe kolmých rovinách. Zbytková magnetizace materiálu je ovlivňována procesem výroby, obráběním, dělením, svařováním, ohýbáním, tepelným zpracováním, ochlazováním, provozním namáháním, korozí materiálu atd. Velmi důležitým faktorem ovlivňujícím magnetickou paměť materiálu jsou degradační procesy vyvolané provozním namáháním a podmínkami, kterým je kovová konstrukce vystavena.

STAVEBNÍ ÚDRŽBA

Pylony
Při zahájení prací na prvním pylonu u pláže bylo zjištěno, že povrch betonu jeho hlav je silně narušen trhlinami. Obě hlavy byly ubourány do výšky 50 – 400 mm. V průběhu bourání se zjistilo, že hlavy pylonu, které byly betonovány až po vyzdvižení pylonu, nebyly vyztuženy. Totéž se později zjistilo i u druhého pylonu. Nevyztužené hlavy pylonů se zcela odbouraly až k nosné výztuži, na kterou byla napojena doplňková výztuž a hlavy pylonů byly řádně dobetonovány. Do hlav pylonů byly osazeny nové nerezové jímací tyče pro ochranu lávky před úderem blesku.

Po otryskání pylonu se objevily podélné trhliny v podélném vybrání. Sondou byla zjištěna hloubka trhlin velikosti 10 – 30 mm. Na čelní straně pylonu se také vyskytovaly podélné trhliny, které byly s největší pravděpodobností způsobeny nevhodným technologickým postupem již při výrobě prefabrikovaného pylonu na staveništi ve vodorovné poloze, kdy došlo destrukci distančních podložek a k poklesu armokoše k jedné straně. Na sanaci povrchu pylonů poškozených trhlinami byl použit trojvrstvý systém Sika Betonimmum (obr. 9).

Kotevní bloky
Z kotevních bloků byla odstraněna povrchová obkladní vrstva a následně veškeré degradované povrchové části betonu. Byly obnaženy všechny kotvy předpínacích tyčí při horním a čelním povrchu bloku a provedena jejich kontrola. Obnažená výztuž a kotvy byly opatřeny protikorozním nátěrem, byla doplněna výztuž a provedeno obetonování kotevních bloků ve snaze přiblížit se co nejvíce jejich původně projektovanému tvaru. Výslednou úpravou došlo ke sjednocení tvaru všech kotevních bloků. Pro obetonování byl použit beton s přídavkem nesmrštivých přísad, aby byl co nejvíce omezen vznik smršťovacích trhlin. Povrch betonu byl opatřen sjednocujícím nátěrem – obr. 10.

Nosná konstrukce
Po brokování horního povrchu mostovky byly vyspraveny spáry mezi segmenty a byla sanována porušená místa horního povrchu. Nepřesnosti montáže byly částečně vyrovnány aplikací sanačních hmot. Na takto připravenou plochu byla nanesena penetrace a přímopochozí izolace šedé barvy tl. 5 mm. Na pochozí ploše je izolace doplněna posypem křemičitým pískem – obr. 11. Stávající odvodňovací trubičky byly pročištěny, popřípadě nahrazeny novými. Spodní povrch nosné konstrukce nevykazoval žádné známky degradace (obr. 8) a z tohoto důvodu nebyl sanován.

Vnější předpětí
V průběhu stavby byly také odhaleny kotvy volných kabelů. Volné kabely, které jsou tvořeny 18 předpínacími lany zainjektovanými v polyetylénových trubkách, jsou situovány na okrajích segmentů v kruhových otvorech. Jsou přetaženy přes dilatační spáry a jsou kotveny v opěrách. Původní protikorozní ochrana kotev již přestala plnit svou ochrannou funkci, proto byly odstraněny krycí vrstvy původní sanační malty, u všech kotev byly očištěny kotevní objímky i podkladní desky abrazivem (pískem), byla provedena pasivace všech ocelových částí cementovým nátěrem a dobetonována nová krycí vrstva s výztuží.

Dilatační spáry
Pod původními elastickými mostními závěry byly osazeny tartanové desky, které již byly za hranicí své životnosti a řádně neplnily funkci podélné stabilizace mostovky. Pro omezení podélných pohybů lávky od účinků větru a pěšího provozu byly mezi mostovkou a opěrami osazeny 2 × 2 hydraulické omezovače pohybů s charakteristickým odporem 75 kN pro posun 0,15 mm/s a rozsahem pohybu ± 80 mm. Omezovače pohybů byly přikotveny ke spodnímu povrchu koncových segmentů a k závěrné zídce – obr. 12.

Původní elastický mostní byl nahrazen vodotěsným závěrem s jednoduchým těsněním dilatační spáry s překrytím plechem. Rozsah pohybu závěrů je ± 100 mm.

Úpravy povrchů
U ocelových trubek nosných lan byl obnoven ochranný protikorozní nátěr, stejně jako u ocelových závěsů, krytů plynového a vodovodního potrubí a u zábradlí – obr. 11. Ložiska byla zbavena zkorodovaných částí a byl proveden ochranný protikorozní nátěr. Na pylonech byla osazena nová osvětlovací tělesa a nové hromosvody. Byla provedena sanace betonu celé spodní stavby, provedena nová vozovka před a za lávku a na obou koncích byly umístěny výsuvné zábrany proti vjezdu vozidel na lávku.

Výstavba mostu
Práce na diagnostice a stavební údržbě lávky probíhaly od září 2018 do června 2019. V roce 2018 byla provedena sanace pylonu na straně u pláže a přípravné práce pro úpravu kotevních bloků, v roce 2019 byly provedeny zbývající práce.

ZÁVĚR

Podrobná diagnostika konstrukce ověřila funkci hlavních nosných prvků lávky. Stavební údržba zajistila ochranu těchto prvků korozi a degradaci. Po 26 letech provozu byla konečně provedena pochůzná vrstva tvořící izolaci mostovky. Lávka tak dále slouží a svým architektonickým a konstrukčním řešením dává svědectví o citlivém přístupu zúčastněných k překrásnému okolí Vranovské přehrady – obr. 13.

Zúčastnění
Projekt lávky byl prací Projektového střediska Brno, Dopravních staveb Olomouc, Lávku postavil závod Mosty Dopravních staveb. Projekt stavební údržby vypracovalo středisko Olomouc projekční kanceláře Stráský, Hustý a partneři, s. r. o., opravu provedla firma Firesta – Fišer, rekonstrukce, stavby a. s.

LITERATURA:
[1] Stráský, J. – Hustý, I. – Jordán, J: Lávka pro pěší přes Švýcarskou zátoku Vranovské přehrady. Beton a zdivo 1994/4.
[2] Tomek, J.: Hlavní prohlídka 33-3011-13, Městys Štítary – Hlavní prohlídka lávky ev. č. 1-L1 přes Švýcarskou zátoku. Květen 2013
[3] Habarta, J.: Lávka přes Švýcarskou zátoku Vranovské přehrady. Stavebně technický průzkum lávky. Zpráva č. 2014*0703. Červenec 2014
[4] Zapletalová, L. – Volák, O.: Stavební údržba Lávky přes Švýcarskou zátoku. Dokumentace pro ohlášení stavby 2014, Realizační dokumentace 2018. SHP, Olomouc.
[5] Svoboda, V.: Protokol č. 02-5-1156-18-MPM. Inspekce lávky přes Švýcarskou zátoku Vranovské přehrady pomocí metody MPM. Preditest Praha, duben 2019.