asb-portal.cz - Odborný portál pro profesionály v oblasti stavebnictví
Partneři kategorie

Architektura mostů rychlostní komunikace R1

21.07.2010
Mosty realizované v rámci prvního projektu PPP na Slovensku jsou tvořeny konstrukcemi monolitickými i prefabrikovanými a stavěny moderními technologiemi. Jejich architektura vychází ze správně navržených konstrukcí. Všichni zúčastnění jsou si vědomi skutečnosti, že mosty budou dávat první informaci o estetické a technické úrovni PPP projektu. Proto je věnována mimořádná pozornost řešení konstrukcí jako celku i detailům.
Autor příspěvku zastává funkci estetického poradce na nedávno zahájené stavbě rychlostní komunikace R1 budované v rámci PPP projektu. Jeho snahou je, aby realizované konstrukce měly dobrý standard, vycházející ze správně navržených konstrukcí. Odmítá takzvané architektonické tvarování, kdy se špatně navržená konstrukce vylepší tím, že se natře, případně se na ni něco přidá nebo přilepí. Základem návrhu je proporční konstrukce, která odpovídá měřítku krajiny, povaze přemostění a má jednoduché a dobře udržovatelné detaily. Jeho snahou je, aby od samého začátku projektování byly řešeny všechny důležité detaily a aby odvodnění, zábradlí i protihlukové stěny spolu s nosnou konstrukcí tvořily jednotný celek určující architekturu přemostění.

Povrch betonu, odvodnění
Bednění betonových konstrukcí musí být navrženo tak, aby po odbednění nebylo nutno provádět jakékoliv úpravy povrchu. Jedině tak bude dosaženo dlouhodobé životnosti a příznivého estetického působení. Návrh bednění musí obsahovat návrh bednicího materiálu, jeho skladbu i polohu stahovacích prvků. Vše musí být navrženo tak, aby všechny bednicí a stahovací prvky měly jednoduchý a čistý řád, symetrický k ose konstrukce a bedněného prvku. Podélné svody odvodnění musejí být situovány rovnoběžně a co nejblíže nosné konstrukce. Pro svislé svody je nutno v opěrách vynechat rýhy.

Nadjezdy
Nadjezdy dávají první představu o kvalitě estetického a technické řešení celé rychlostní komunikace. Proto bylo dohodnuto, že budou tvořeny elegantní jednotrámovou konstrukcí podepřenou štíhlými stojkami s hlavicemi. Jak napojení vnějších konzol mostovky, tak i hlavice podpěr jsou zakřiveny. Bednění nosné konstrukce bude tvořeno ohoblovanými prkny. S ohledem na ekonomii stavby jsou křivky zakřivení u všech nadjezdů stejné. Šířka trámu je vždy totožná, mění se pouze délka vyložení konzol. Také podpěry mají stejné uspořádání, liší se jen délkou přímé části. Stejné hlavice jsou navrženy pro konstrukce podepřené vrubovými klouby, popřípadě dvěma anebo jedním ložiskem.

Typické nadjezdy jsou čtyřpolové, jejich rozpětí je do 23 m. Jeden nadjezd tvoří integrovaný jednopolový most, dva mosty mají pět a sedm polí. Uspořádání nadjezdů vyplynulo z podrobných architektonických a konstrukčních studií. Podobné konstrukční uspořádání je navrženo i u mostu 210 v Banské Bystrici, který je veden ve výšce 9,6 m nad komunikací. Protože čtyřpolová konstrukce by nebyla proporční, je zde navržena dvoupolová konstrukce s rozpětími 30,0 + 27,5 m, která jsou ztužena parabolickými náběhy. Jednotrámová konstrukce je podepřena štíhlou stojkou konstantního průřezu (obr. 1).

Nadjezd 201
První nadjezd situovaný na začátku stavby u Nitry přemosťuje nejen vlastní rychlostní komunikaci, ale i rampy křižovatky. Protože současně tvoří vstupní bránu PPP projektu, tvoří nadjezd smělá oblouková konstrukce s rozpětím 70,57 m (obr. 2). Mostovka je zavěšena na okrajích na dvou plochých obloucích. Závěsy z tyčí Macalloy mají proměnný sklon. Toto uspořádání nejen ztužuje konstrukci, ale dává ji také moderní dynamický vzhled.

Oblouky jsou ocelové, vyplněné betonem, mostovku tvoří krajní ocelové nosníky, příčníky a železobetonová deska. Protože patky oblouku jsou spojeny s koncovými příčníky tlačenými vzpěrami, tvoří most integrovaný samokotvený systém bez ložisek, který namáhá základovou půdu jen svislými silami. Oblouky, závěsy a římsové nosníky mají stříbrnou barvu, podélné nosníky a příčníky jsou šedozelené. Opticky jsou tak zdůrazněny štíhlý oblouk, římsa a závěsy.

Městské křižovatky

V Banské Bystrici jsou navrženy dvě komplikované městské křižovatky, které jsou v převážné části vedeny po mostech. Mají dvojí uspořádání. Mosty první křižovatky (Rudlovská) jsou tvořeny jednotrámovou konstrukcí proměnné výšky. Druhá křižovatka (Kostiviarska) je tvořena šesti mosty. Mimo tří jednopolových mostů jsou zde navrženy tři estakádní mosty délek 54 až 232 m (obr. 3). Mosty jsou tvořeny konstrukcemi, jejichž řešení vychází z řešení nadjezdů. Protože mosty mají rozpětí až 35,2 m, jejich nosná konstrukce je vyšší a podpěry mají větší tloušťku. Konstrukci mostu tvoří jednotrám podepřený štíhlými stojkami s hlavicemi (obr. 4).

 Obr. 1: Nadjezd 210, Banská Bystrica  Obr. 2: První nadjezd u Nitry (SO 201)
 Obr. 3: Křižovatka Kostiviarska  Obr. 4: Mosty křižovatky Kostiviarska

Přesypané mosty

Všude, kde je to vhodné, jsou navrženy úsporné přesypané mosty malých rozpětí. Tam, kde je dostatečný nadnásyp, jsou navrhovány přesypané obloukové konstrukce (obr. 5), které jsou sestaveny ze dvou obloukových segmentů. Na klenby navazují křídla, která sledují zakřivení klenby. Po konstrukční stránce představují tyto klenby velmi elegantní řešení, problematické však je – zvláště u šikmých křížení – jejich napojení na svah násypu. Proto bylo dohodnuto, že tyto konstrukce budou navrženy jako kolmé konstrukce, u kterých budou krajní segmenty vytvořeny současně s římsou. Vliv šikmosti bude řešen násypem a vegetačními úpravami.

Kde není dostatečný nadnásyp, jsou navrženy klasické rámové konstrukce se svahovými křídly (obr. 6).

Mosty malých rozpětí

Mosty malých rozpětí jsou navrhovány jako deskové, popřípadě rámové konstrukce. U mostů o více polích jsou navrženy konstrukce tvořené lichoběžníkovou deskou podepřenou štíhlými podpěrami.

Prefabrikované konstrukce
Pro řadu mostů jsou navrženy konstrukce sestavené z prefabrikovaných nosníků a spřažené desky, které se navrhují s podporovými příčníky umožňujícími nepřímé podepření. V souladu se slovenskými zvyklostmi mají příčníky větší výšku než nosníky. Podpěry mají šestiúhelníkový průřez.

Monolitické dvoutrámové konstrukce
Řada mostů je navržena jako klasická dvoutrámová konstrukce podepřená dvojicemi štíhlých stojek šestiúhelníkového průřezu. Dvoutrámové konstrukce mají příčníky jen na koncích mostů. Jinou konstrukci má most přes Olichovský potok navržený v úseku Beladice – Tekovské Nemce (obr. 7). Souběžné mosty délky 274 m tvoří spojité nosníky o sedmi polích s rozpětími od 33 do 41 m. Nosnou konstrukci tvoří nepřímo podepřený dvoutrámový nosník proměnné výšky. U této konstrukce byl podrobně studován detail spojení příčníku a podélného trámu navržený tak, aby náběh byl vizuálně podepřen a současně bylo možno použít moderní skruž.

Obr. 5: Obloukové přesypané mosty Obr. 6: Rámové přesypané mosty
Obr. 7: Beladice – Tekovské Nemce, Most přes Olichovský potok (Most 214) Obr. 8: Úsek Nitra, západ – Selenec, Most 209 – letmo betonovaná konstrukce

Úsek Beladice – Tekovské Nemce, Most nad Majerským potokem (Most 205)
Přemostění tvoří dva souběžné ocelobetonové mosty sestavené z ocelových nosníků, které jsou spřaženy s mostovkovou deskou. Mosty o pěti polích s rozpětími od 30 do 40 m jsou sestaveny z pěti podélných nosníků, které jsou prostřednictvím podporových příčníků podepřeny na dvojicích štíhlých šestiúhelníkových stojek.

Úsek Selenec–Beladice, Most 203

Klasický segmentový most délky 763 m tvoří dvě souběžné konstrukce o 14 polích s rozpětími od 33,5 do 61,0 m. Vnitřní podpěry průřezu písmene H jsou navrženy s hlavicí umožňující podepření konstrukce jak při letmé montáži, tak i za provozu.

Úsek Nitra, západ – Selenec, Most nad průmyslovou ulicí (Most 209)
Velká pozornost byla věnována 1 165 m dlouhému mostu situovanému v Nitře. V původním návrhu byl most tvořen dvěma částmi – 807 m dlouhou estakádou tvořenou dvojicí komorových nosníků a 358 m dlouhým hlavním mostem přes řeku Nitru tvořeným jednou mostní konstrukcí o pěti polích zavěšených na nízkých pylonech. S ohledem na šikmé křížení s řekou byla tato konstrukce podepřena úzkými podpěrami, pro které byl proveden výkup.

V průběhu přípravy stavby byla zavěšená konstrukce nahrazena klasickou letmo betonovanou konstrukcí s rozpětím středních polí 85 m (obr. 8). Pro oba směry komunikace je navržena jedna konstrukce tvořená tříkomorovým nosníkem proměnné výšky. S ohledem na již provedené výkupy nebylo možné navrhnout širokou podpěru a bylo nutno podepřít konstrukci úzkými podpěrami. Náběh tedy není na okraji podepřen. V literatuře zabývající se estetikou mostních staveb [1, 2] jsou uváděny příklady podobných konstrukcí a je poukazováno na jejich nepříznivé estetické působení.

Proto byly provedeny studie studující tvar náběhu, jeho zkosení u podpěr, popřípadě návrh podpěr s hlavicemi. Tvar podpěr byl studován také s ohledem na řešení spodní stavby navazujících estakádních polí. Ze studií vyplynulo, že při poměrně plochém náběhu a spodní stavbě, jejíž příčný sklon je stejný jako sklon hlavic estakádních polí, lze dosáhnout příznivého působení. Aby se odstranila monotónnost čelních ploch, je povrch betonu ve střední části vytvořen se svislými rýhami.

Úsek Selenec–Beladice, Most přes Hoštovský potok (Most 205)
Most celkové délky 960 m tvoří spojitý nosník o 14 polích s rozpětími 33 + 42 + 45 + 48 + 6 × 69 + 48 + 45 + 42 + 33 m. V původním návrhu tvořily most dvě souběžné konstrukce konstantní výšky, pro realizaci však byl vybrán most tvořený jedinou konstrukcí proměnné výšky. Nosnou konstrukci tvoří komorový nosník s velmi vyloženými konzolami podepíranými prefabrikovanými vzpěrami (obr. 9). Most bude stavěn postupně, nejdříve se vybetonuje základní komorový průřez, následně se osadí prefabrikované vzpěry a vybetonuje se mostovková deska. Nosník bude betonován do bednění, zavěšeném na výsuvné skruži situované nad nosnou konstrukcí.

Povrch základního komorového nosníku je hladký, vnější vzpěry jsou vylehčeny kazetou. Dohromady tak budou tvořit konstrukci kombinující hladkou křivku náběhu s konstantní výškou konzol rozčleněnou hrou stínů. Pilíře mají konstantní šířku, jejich tloušťka se mění v závislosti na jejich výšce. Čelní stěny se od okrajů ke středu po křivce zužují, a tak vytvářejí ekonomický průřez s hmotou na okrajích. V podélné a příčné ose jsou navrženy svislé rýhy.

Závěr
Snahou bylo navrhnout úsporné mostní konstrukce, jejichž architektura vychází z čistého konstrukčního řešení. Konstrukce, které lze snadno provést a udržovat. Doufám, že mosty budou kvalitně postaveny, a tak budou svědčit o vysoké technické a kulturní úrovni všech zúčastněných. Projekty mostů zajišťují projekční firmy DOPRAVOPROJEKT, Valbek, Pontex, Stráský, Hustý a Partneři a jejich případní podzhotovitelé.

prof. Ing. Jiří Stráský, DSc.
VIZUALIZACE: Ing. Jaroslav Baron

Jiří Stráský je jedním ze zakladatelů společnosti Stráský, Hustý a Partneři a zároveň pracuje v Ústavu betonových a zděných konstrukcí na Stavební fakultě VUT v Brně. 

Literatura
1. Leonhardt, F.: Bridges. Aesthetics and Design. Stuttgart: Deutsche Verlags-Anstalt GmbH, 1984.
2. Seim, C. – Lin. T. Y.: Aesthetics in Bridge Design, ­Accent on Piers. Esthetic in Concrete Bridge Design., Detroit, Michigan: American Concrete Institute, 1990.

Článek byl uveřejněn v časopisu Inžinierske stavby/Inženýrské stavby.


Komentáře

Prepíšte text z obrázku do poľa. Ak nedokážete text rozoznať, kliknite na obrázok.

Další z Jaga Media