Praha-Bubny – železniční mosty nové generace

Modernizace železniční tratě v úseku Praha-Bubny (vč.) – Praha-Výstaviště (vč.), která byla úspěšně dokončena v srpnu letošního roku, navazuje na první část projektu modernizace trati z centra Prahy na Kladno a Letiště Václava Havla. Území mezi Vltavskou a Výstavištěm roky fungovalo jako bariéra. Cílem této etapy bylo tuto bariéru odstranit, zvýšit kapacitu i bezpečnost železniční dopravy a zároveň připravit podmínky pro vznik nové městské čtvrti Bubny-Zátory.

Modernizace mezi stanicemi Praha-Bubny a Praha-Výstaviště proto nespočívala jen v nových kolejích, trakci a železničních stanicích, klíčovou roli při realizaci sehrál také soubor mostů a estakád, který vyvádí trať do výšky, uvolňuje prostor a umožňuje plynulá mimoúrovňová křížení. Přibližně 1,3 km dlouhý úsek realizovalo sdružení firem Metrostav TBR, OHLA ŽS a Elektrizace železnic Praha. Objednatelem zakázky za více než pět miliard korun byla Správa železnic a projektantem METROPOJEKT Praha. Stavbu za společnost OHLA ŽS realizovala divize Železnice ve spolupráci s mostařskými kapacitami divize Silnice, které zde vybudovaly mostní objekty SO 01-20-02 a SO 01-20-03.

Konstrukční řešení mostních objektů SO 01-20-02
a SO 01-20-03

Součástí dodávky společnosti OHLA ŽS byly i dvě železniční estakády. Oba mosty jsou společnou opěrou přímo spojeny s budovou železniční stanice Praha-Bubny. Železniční most SO 01-20-02 stojí v km 0,450 na kladenské trati a železniční most SO 01-20-03 v km 412,120 na kralupské trati. Samotný návrh estakád i celého železničního úseku splňuje architektonické, urbanistické a technické požadavky přizpůsobené husté městské zástavbě. Estakády, jejichž konstrukce jsou totožné, byly navrženy jako dvoukolejné z dodatečně přepjatého betonu. V podélném směru je nosná konstrukce rozdělena na tři samostatné dilatační celky – spojité nosníky o dvou a třech polích. Maximální délka jednoho dilatujícího úseku činí 64 m, délka celého mostu je necelých 200 m. Konstrukce převádějí trať přes budoucí městské komunikace a technické koridory a umožňují tak využití prostoru pod mostem.

Založení a spodní stavba

Založení mostů je plošné, ve skalním podloží. Estakády šikmo křižují trasu metra, proto jsou pilíře a opěry umístěny tak, aby se nenacházely půdorysně přímo nad tunely. I přes dobrou kvalitu horninového prostředí, ve kterém jsou tunely umístěny, dochází k ovlivnění tunelů metra. Před zahájením stavby byla v rámci geotechnického monitoringu provedena podrobná pasportizace obou tunelů a během výstavby estakád probíhalo pravidelné měření a vyhodnocování deformací tubusů. Pilíře a opěry byly založeny v záporových jímkách z HEB 280 se zabetonovanými kořeny. V odkopané části byly vyplněny výdřevou a opatřeny rozpěrným rámem IPE 450. Základová spára byla navržena ve skalním podloží a pro její dotěžení bylo nutné použít bourací kladiva, ale s ohledem na stísněné podmínky pouze na malých rypadlech. Z pohledu hydrogeologie je území značně proměnlivé a docházelo ke značným přítokům, které bylo nutné řešit čerpáním. Vykopaná zemina a vybouraný skalní materiál byl deponován v prostorách staveniště a následně použit ke zpětnému zásypu.

Spodní stavbu tvoří krajní opěry a pilíře. Definují ji opěry O1 a O2 a pilíře P1 až P7, z nichž P2 a P5 jsou společné podpěry pro dva samostatné dilatační celky. Opěra O1 má společný základ se stanicí Bubny a jako jediný prvek je založena na hlubinných pilotech. Přechodové oblasti za opěrou O2 jsou provedeny ze štěrkodrti s vyztužením geomřížemi pro snížení zemního tlaku na opěru a zajištění rovnoměrného sedání a plynulého přechodu tuhosti mezi mostní konstrukcí a konstrukcí zemního tělesa. Nosná konstrukce je uložena na spodní stavbu na každé podpěře prostřednictvím dvojice kalotových ložisek se zdvojenou dolní deskou.

Nosná konstrukce

Konstrukční řešení mostních objektů celého traťového úseku je jednotné. Nosná konstrukce je desková, vylehčená krajními konzolami z dodatečně předpjatého betonu. V místě křížení trati s plánovaným propojením Veletržní–Dělnická ji tvoří tři pole s náběhy (NK3). Ostatní přemostění je tvořeno konstrukcí konstantní výšky 1,300 m (NK1 a NK2). Samotné dilatační celky působí v podélném směru jako spojité nosníky o dvou, resp. třech polích. Pevnostní třída betonu nosné konstrukce je C 35/45 a byla použita betonářská výztuž B500B. Předpětí bylo provedeno dodatečně lanovým systémem se soudržností. Celkem bylo v každém mostním poli použito 20 kabelů po 18 lanech. Lana jsou uložena v izolovaných plastových kanálcích, jejichž nevodivý obal tvoří celkově elektricky izolovaný systém, včetně izolace kotevní desky ve stupni PL3. Kabelové kanálky byly po předepnutí vyplněny cementovou směsí pomocí vakuové injektáže. Na vytypovaných místech jsou na kabely osazeny magnetoelastické snímače pro měření předpětí. Tyto snímače umožňují sledovat stav předpětí a včas upozornit na případné riziko ztráty únosnosti.

Bednění nosné konstrukce bylo provedeno systémovým bedněním uloženým na prostorové trubkové skruži. Výhodou byla možnost uplatnit totožný návrh bednění pro oba mosty. V souběhu tak byla betonována NK3 u SO 01-20-03 a NK2 u SO 01-20-02. Následně proběhlo zrcadlové vystřídání. Kvůli prostorové tísni byly využity dva věžové jeřáby se spodní otočí s dosahem 45 m. Největší byla betonáž nosné konstrukce NK3: trvala 14 hodin a bylo zabetonováno cca 900 m3 betonu pomocí čerpadel betonu s dosahem 58 m, resp. 56 m. Mostní závěry jsou vodotěsné lamelové s max. dilatačním pohybem 200 m. Izolace nosné konstrukce je plnoplošně natavovaná dvoupásová s tvrdou ochranou z litého asfaltu.

Zatěžovací zkoušky

Pro ověření únosnosti mostu byly provedeny statické zatěžovací zkoušky postupně na všech nosných konstrukcích. Na každé z těchto konstrukcí byl program rozdělen na další dva zatěžovací mezistavy. Při zatěžovací zkoušce byl měřen svislý průhyb, deformace spodní části stavby, stlačení ložisek a teplota vzduchu. Sestava zkušebního zatížení sestávala ze tří zatěžovacích vozíků s panely vzor 53 o hmotnosti jednoho vozíku 64 tun.

Závěr

Realizace mostních objektů SO 01-20-02 a SO 01-20-03 s dalšími významnými stavbami v rámci modernizace trati Praha-Bubny – Praha-Výstaviště přináší konstrukční řešení přizpůsobené husté městské zástavbě s moderním pojetím projekčního návrhu.

Technická náročnost v kombinaci s urbanistickým přesahem činí z této stavby referenční projekt pro další úseky modernizace železniční trati na Letiště Václava Havla.

Autor: Ing. Petr Zíb,
vedoucí projektu divize Silnice OHLA ŽS, a.s.