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

Viadukt Millau – výzva mostnímu stavitelství

25.03.2008
Nejvýznamnější stavební dílo francouzské dálnice A75, viadukt Millau, umožňuje na cestě za Středozemním mořem překonat i přes 200 m hluboké, rozsáhlé údolí řeky Tarn. Hlavní koncepce viaduktu vycházela z náročného terénu a technicko-architektonických předpokladů. Záměrem bylo zrealizovat subtilní a elegantní dílo s minimálním dopadem na přírodní prostředí. Kromě příslušných výpočetních analýz na základě experimentálních zkoušek namáhání pod vlivem proudění silného větru se při projektování mostu ověřovala i jeho předpokládaná 120letá životnost. Viadukt Millau se dvěma nejvyššími pilíři světa je dimenzovaný tak, aby odolal náporu větru s rychlostí větší než 205 kilometrů za hodinu.

Dceřiná společnost francouzské skupiny EIFFAGE s názvem Compagnie EIFFAGE du viaduc de Millau, získala dne 10. října 2001 na období 75 let státní koncesi na financování, koncepci (projekt), realizaci, provozování a údržbu viaduktu.

Bezesporu výjimečné dílo: viadukt u města Millau s vrcholem nejvyššího pylonu 343 m nad zemí je součástí posledního úseku dálnice A75 Clermont-Ferrand – Béziers. Po celé délce 2 460 m je viadukt několikanásobně zavěšen na pylonech a od severu k jihu klesá ve sklonu 3,025 %. Po něm vedoucí komunikace je obousměrná dvojpruhová dálnice s odstavnými pruhy širokými 3 m, levými krajnicemi širokými 1 m a šířkou středního pruhu 4,45 m. Celková šířka mostu je 27,75 m.

Millau BridgeViadukt je vybaven masivními svodidly a clonami, poskytujícími jeho uživatelům ochranu před prudkým bočním větrem. Může se pochlubit několika mimořádnými parametry, které se řadí mezi světové rekordy: je nejdelším vícepolovým zavěšeným mostem a nejvyšším mostem na světě (pilíř P2 – 245 m a P3 – 221 m).

Průjezd přes viadukt je zpoplatněn tzv. peáží – ve Francii běžnou platbou při průjezdu boxy mýtnice, postavené přes celou šířku komunikace. Její originální konstrukce zastřešení je z vláknobetonu o velmi vysoké pevnosti. Je umístěna přibližně 6 km na sever od viaduktu.

Lokalita a její geotechnické limity

Z geologického hlediska je podloží této lokality tvořeno vápenci, slíny a jejich sloučeninami, které jsou překryty sutinou a nedávnými násypy v hloubkách až do 10 m.
Základy mostu spočívají zejména na dvou již uvedených typech hornin, a to na:
  • vápencích – u opěr C0 a C8 a u mostních pilířů P1 až P4,
  • slínech – u ostatních mostních pilířů P5 až P7.
Komplikace, které při výstavbě nastaly, souvisely s vápencovým podložím, které kromě výskytu krasových kaveren s jílovitou výplní bylo velmi porušené, zatímco slíny byly homogenní a kompaktní a byly porušené jen velmi málo.

Koncepce a hlavní charakteristiky mostu

Komplikovanost místa s obtížným přístupem do strmých svahů se stoupáním až 125 m na vzdálenost 280 m si vynutila omezený počet mostních pilířů a jejich umístění k vrchní nebo spodní úrovni svahů.

Volba ocelové mostovky vyplynula z logiky štíhlého zavěšeného mostu, který má v takové výšce nad terénem minimální plochu vystavenou silným větrům. Pilíře a pylony spolupůsobí ohybem na podélné únosnosti konstrukce mostu. Viadukt má celkem osm zavěšených polí: dvě krajní s délkou 204 m a šest středních polí s délkou 342 m. Výška pilířů se pohybuje v závislosti na profilu terénu a podélném profilu mostu:
Mostní pilíře mají ve spodní části jeden dřík, který se v horní části rozdvojuje. Půdorysné rozměry pilířů jsou v závislosti na výšce proměnné. V podélném směru mostu mají půdorysný rozměr 16 až 17 m a v příčném směru dosahuje šířka pilířů od 10 m v hlavici až po 27 m v patě nejvyššího pilíře. Zdvojené dříky pilířů jsou v celé výšce předpjaté osmi kabely 19 T 15 S.

Millau Bridge Millau Bridge

Všechny mostní pilíře spočívají na kombinovaném systému plošných a hlubinných základů, které tvoří patky obdélníkového tvaru tloušťky 3,5 až 5 m, uložené na čtyřech šachtových pilířích zakotvených do skalního podloží. Jejich průměr je 5 m a délka 9 až 16 m.

Nosnou konstrukci mostu tvoří ocelová lichoběžníková komora výšky v ose 4,2 m, s ortotropní deskou mostovky z plechů tloušťky 12 a 14 mm. Ztužení v příčném směru tvoří příhradová diafragmata rozmístěná v běžných sekcích po 4,17 m a podélné ztužení je realizováno pomocí korýtek procházejících diafragmaty.

Nosná konstrukce je uložena na všech mostních pilířích prostřednictvím kalotových ložisek, která jsou na hlavách pilířů zakotvena předpínacími kabely.

Každé pole je neseno závěsy zakotvenými z jedné i druhé strany do pylonu. Závěsný systém je axiálního typu a skládá se z 11 závěsů v jedné osnově. Jsou rozmístěny do tvaru polovějíře s odstupem 12,51 m.

Millau BridgeKovové pylony ve tvaru obráceného písmene Y jsou orientovány podélně a prodlu­žují dříky zdvojených mostních pilířů. Spojení pylon – mostovka je provedeno vetknutím ocelového příčníku uvnitř nosné konstrukce v místě každé nohy pylonu.

Celková výška pylonů je 87 m. Ramena Y mají výšku 38 m a jsou složena ze dvou vyztužených ocelových komor, jejichž příčný rozměr je 3,5 m a podélný 4,75 m. Nohy pylonu jsou svisle prodlouženy dříkem do výšky 49 m, v němž jsou zakotveny závěsy.

Projekt a zkoušky

Most nacházející se ve velké výšce nad údolím (přibližně 270 metrů), je dimenzován na síly vyvozené zatížením extrémním větrem.

Výzkum proudění a síly větru se zaměřil na:
  • specifikaci charakteristik větru v dané lokalitě;
  • vytvoření modelu větru;
  • aerodynamické chování jednotlivých částí mostu pod vlivem účinků větru: pilířů, nosné konstrukce, pylonů i provizorních podpor (byly předmětem zkoušek provedených v aerodynamickém tunelu v Nantes);
  • určení přípustných aerodynamických svislých i vodorovných kmitů na základě aeroelastické zkoušky na maketě jednoho dílu mostu v průběhu stavby.

Technologie stavby a průběh prací

Podpory a základy
Zvolené postupy zakládání na šachtových pilířích vyplynuly ze skutečného podloží:
  • v sypkém podloží jsou části vyhloubených šachet pod ochranou těžkého pažení,
  • ve skalnatém podloží jsou části šachet vyhloubeny hornickým způsobem a pažené tzv. lehkým pažením.
Každý šachtový pilíř byl vyhlouben hydraulickou lopatou. Patky, jejichž tloušťka se pohybuje mezi 3 až 5 m, se realizovaly tradičním způsobem pomocí bednění po celé výšce a vyžádaly si betonáž s objemem 900 až 2 100 m3.

Dříky mostních pilířů se budovaly po 4metrových úsecích. Vnější bednění byla tažená a vnitřní částečně tažená. Prvních 30 m pilíře se betonovalo čerpadly. Od výšky nad 30 m se beton dopravoval pomocí košů (3 m3) a věžových jeřábů s vyložením 65 m a maximální nosností 20 t. Použil se vysoce kvalitní beton B60. Na každém mostním pilíři se pracovalo ve dvou sedmihodinových směnách. Cyklus betonážních etap byl 3 dny u jednoprofilového dříku pilířů a 3 až 4 dny ve výškách s dvojitými dříky.

Nosná konstrukce

Ocelová nosná konstrukce se sestavovala a vysouvala postupně z montážních výroben umístěných před opěrami C0 a C8. Z jižní výrobny se vybudovala část dlouhá 1 743 m. Protilehlá část mostu dlouhá 717 m se realizovala z  výrobny na severní straně. Montážní panely centrální komory byly vyhotoveny firmou Eiffel v Lauterbourg a následně transportovány do Fos-sur-Mer, kde byly spojeny a připraveny na cestu, a to vždy dvě komory za týden.

Centrální komora nosné konstrukce je z dílů o délce 15 až 22 m s maximální hmotností 90 tun. Každá boční část je složena ze čtyř panelů a jedné krajní komůrky. Panely se šířkou 3,9 až 4,25 m a délkou 20 až 24 m byly na staveniště dopravovány speciálním těžkým tahačem jako náklad. Hmotnost každého z panelů byla nižší než 40 tun.

Jednotlivé operace vysouvání končily uzavřením spáry mezi konci konzol uprostřed pole P2 – P3. Všechna velká pole, s výjimkou pole P2 – P3 nad řekou Tarn, měla provizorní podporu uprostřed pole. Výška provizorní podpory Pi 2 je 173 m.

Hlavy provizorních podpor a pilířů byly vybaveny speciálními vahadlovými úložnými bloky pro výsun nosné konstrukce a montážní plošinou. U každého bloku byl tzv. translátor, systém dvojic vodorovných hydraulických lisů 60 tun, které zajišťovaly buď trakční, nebo brzdnou sílu výsunu. Každý translátor sestával z vahadla tvaru U, ve kterém se pohyboval šikmý klín zvedání, ovládaný vodorovným lisem 250 tun a kluzný blok, ovládaný dvojicí výsuvných lisů 60 tun, pohybující se vodorovně v krocích 600 mm.

Charakteristika hlavních objemů




Celkové náklady na realizaci viaduktu v Millau, který financovala a postavila skupina EIFFAGE, se vyšplhaly na 320 milionů eur.



zpracováno z podkladů stavební společnosti TCHAS, člena stavební skupiny EIFFAGE.
Odborná spolupráce: Ing. Jaroslav Kobza
Foto: Daniel Jamme pre CEVM©

Komentáře

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

Další z Jaga Media