Trojský most v Praze

Trojský most je součástí tunelového komplexu Blanka. Je po něm vedena tramvajová trať, dva pruhy pro automobily v obou směrech a na okrajích jsou chodníky pro pěší. Přemostění je tvořeno dvojicí samostatných konstrukcí, které jsou odděleny dilatací nad pilířem umístěným na trojském břehu. Hlavní pole je navrženo jako prostě podepřená ocelová oblouková konstrukce (rozpětí 200,4 m, vzepětí oblouku 20,0 m) s předpjatou betonovou mostovkou zavěšenou na systému 200 síťově uspořádaných tyčových závěsů. Navazující pole na trojské straně je projektováno jako prostě podepřená monolitická dvoutrámová konstrukce (rozpětí 40,35 m) s příčníky a deskou. PROJEKT TROJSKÉHO MOSTU Konstrukční systém hlavního pole mostu tvoří ocelový síťový oblouk s ocelobetonovým táhlem a předpjatou betonovou deskou podporovanou prefabrikovanými příčníky v rastru 4 m. Plochý svařovaný ocelový oblouk (S420) má neprůlezný komorový pentagonální průřez konstrukční výšky od 0,9 m do 1,3 m a šířky téměř 7 m ve vrcholu. Na obou koncích se oblouk rozděluje do dvou částí a vymezuje tak prostor pro tramvajovou trať. Díky zvolenému statickému systému síťového oblouku bylo možné snížit vzepětí oblouku. Poměr vzepětí a rozpětí oblouku 1/10 a poměr konstrukční výšky oblouku a jeho rozpětí 1/183 jsou základní konstrukční parametry určující eleganci plochého obloukového mostu. Tyto parametry umožňuje hustá síť závěsů, která dodává konstrukci odolnost a tuhost. Pro závěsy mostu byl zvolen konstrukční systém táhel Macalloy v průměrech závitů M76, M85, M100 a M105 z materiálu s mezí kluzu 520 MPa. Most je prostě uložen na kalotových ložiskách, pevný bod je na pilíři na trojské straně. Most je směrově v přímé a výškově ve vrcholovém oblouku. Šířka mostu je 34,38 m, monolitická část nosné konstrukce je široká 30,36 m. Most je založen hlubině na vrtaných železobetonových pilotách. Na holešovickém břehu řeky Vltavy je opěra hlavního mostu, na trojském břehu je pilíř společný pro hlavní a inundační most a opěra inundačního mostu. Betonová mostovka hlavního pole mostu je z předpjatého betonu. Ocelový oblouk je spojen s betonovou deskou v oblasti patek nad ložisky (obr. 1). Oblouková síla je přenášena v této oblasti z oceli do betonové části a je v rovnováze se silou v táhle. Táhlo je předepnuto šesti kabely s 37 lany profilu 15,7 mm. Na konci oblouku dochází k vysoké koncentraci sil. Dutá ocelová konstrukce patek by musela být silně vyztužena, aby nedošlo k boulení silných plechů. Proto byly patky vyplněny samozhutnitelným vysokopevnostním betonem (o pevnosti až 100 MPa), který zajistil přenos velkých sil a zamezil přetížení ocelové konstrukce patek. Tloušťka desky mostovky je proměnná mezi 0,280 m a 0,314 m. Deska je předepnuta příčně i podélně. Podélné předpětí v každém táhle tvoří 6 kabelů o 37 lanech. Kotvy kabelů jsou umístěny na ocelové čelní desce paty oblouku. V příčném směru jsou nosnými prvky desky mostovky příčníky v rastru 4 m. Betonový příčník je dodatečně předepnutý prvek, délky 29,280 m, šířky 0,5 m a proměnné výšky 0,409 - 1,528 m. Nosná konstrukce inundačního mostu je monolitická dvoutrámová z předpjatého betonu s horní mostovkou. Šířka monolitické části nosné konstrukce je 30,36 m, vzdálenost mezi ložisky pilíře a trojské opěry je 40,35 m, celková délka mostu je 43,9 m. VÝSTAVBA TROJSKÉHO MOSTU Velké rozpětí hlavního mostního pole a omezené podmínky pro výstavbu na obou stranách řeky vedly k řadě diskusí o postupu výstavby složité a vylehčené mostní konstrukce. Podobné mosty bývají často celoocelové a stavějí se na břehu a pak se zaplavují do definitivní polohy ve stádiu, kdy nosný systém je již funkční. Poměry ve Vltavě takový postup neumožnily, proto se hledal postup vhodnější. Nakonec se realizační tým rozhodl stavět most v definitivní poloze. Jako optimální byla zvolena varianta postavit nejprve desku mostovky a z ní postupně realizovat ocelový oblouk. K tomu bylo nutné postavit v řece pět dočasných ocelových podpor, které byly založeny na velkoprůměrových pilotách. Předpjatá betonová mostovka s ocelobetonovým spřaženým táhlem oblouku se pak mohla stavět na pevné skruži podepřené dočasnými podporami. Taková skruž by však byla velmi náročná, protože by musela přenášet zatížení deskou mostovky i zčásti ocelovým obloukem, který se později na mostovce montoval. Další obtíží by byla montáž prefabrikovaných příčníků do bednění mostovky. Proto byla zvolena netradiční metoda výstavby mostovky pomocí vysouvání. Na holešovickém břehu se smontoval rošt složený s ocelové části spřaženého táhla a prefabrikovaných příčníků. Tento rošt byl vyztužen dočasnou příhradovou konstrukcí, která zajistila dostatečnou tuhost konstrukce pro překlenutí rozpětí cca 35 m mezi dočasnými podporami. Takový postup měl řadu výhod. Prefabrikované příčníky o hmotnosti cca 50 t se spojovaly s ocelovou částí táhla na břehu a bylo možné dosáhnout vysoké přesnosti montáže. Pomocí výsuvu se pak celá konstrukce dostala během krátké doby asi 2,5 měsíce přes řeku (obr. 2). Deska mostovky byla betonována na již vysunutém roštu do bednění, které bylo na roštu zavěšeno. Dočasná konstrukce - pomocná příhradovina - spolupůsobila na přenášení dalších zatížení s definitivní konstrukcí, takže byla podstatně jednodušší a lehčí než by byla případná skruž. Jednotlivé díly ocelového oblouku byly naváženy na betonovou desku a svařovány do větších dílů. Nakonec byly svařeny tři díly -přibližně třetiny oblouku, které se zvedaly do konečné polohy. K tomu byly využity ocelové věže z materiálu Pižmo postavené nad dočasnými podporami v řece. Koncové díly oblouku byly připevněny k patkám pomocí dočasných kloubů a ve třetině rozpětí zvednuty do definitivní výšky (obr. 3). Pak byly dočasné klouby zrušeny a části oblouku přivařeny k patkám. Nakonec se zvedal střední díl, který se přivařil ke krajním dílům, čímž se oblouk stal samonosným. Pak bylo možné instalovat závěsy. Závěsy z tyčí Macalloy byly namontovány a napnuty na malé síly cca 1/10 jejich únosnosti, aby nedeformovaly příliš tenký oblouk a zároveň aby byly dostatečně napnuty, aby zůstaly přímé, resp. aby jejich průhyb od vlastní tíhy byl malý. Po jejich instalaci byl celý konstrukční systém kompletní a mohlo dojít k demontáži dočasné příhradové konstrukce a dočasných podpor v řece. Příhradová konstrukce byla nejprve rozdělena rozříznutím dolního pásu na menší úseky, tím byla i odlehčena. Spuštěním dočasných podpor se aktivoval celý systém mostu - tj. závěsy se napnuly na síly předpokládané statickým výpočtem, oblouk začal přenášet tlakovou sílu vyrovnanou silou v táhle oblouku. K tomu byl zapotřebí průhyb mostu o cca 160 mm, který byl velmi přesně předpovězen statickým výpočtem, takže most se tak dostal do projektované polohy. Po této náročné operaci se upravily síly v několika závěsech a kabely v táhle se předepnuly na konečné síly. Pak se dokončily další konstrukce jako ocelové konzoly s chodníky, vozovka, pevná jízdní dráha pro tramvaje a ostatní části mostu. Vedlejší inundační pole (obr. 4), bylo stavěno po výsuvu roštu hlavního pole, aby mohlo být využito k dopravě ocelových dílů oblouku na hlavní most. ZÁVĚR Výstavba mostu byla mimořádně složitá, avšak zkušenosti z výstavby prokázaly, že zvolený postup byl zvolen správně. Bylo použito relativně málo pomocných konstrukcí, ve všech částech mostu je namáhání, které se očekávalo, závěsy ukotvené na jedné straně do měkkého oblouku a na druhé do tenké mostovky se podařilo napnout na požadované síly a přitom všechny operace byly vykonávány s vysokou bezpečností a spolehlivostí. K výstavbě byly použity vysokopevnostní betony i oceli. Zvolený postup výstavby se vyplatil při povodni v roce 2013 (obr. 5), kdy nedošlo k žádnému ohrožení stavby. Přemostění obsahuje také řadu progresivních řešení příslušenství. Jsou použity provozně osvědčené dilatační závěry francouzské firmy Freyssinet. Odvodnění vozovky a chodníků je zajištěno po celé délce mostu i na opěrách obrubníkovými odvodňovači Envirodeck. Dvoukolejná tramvajová trať ve střední části mostovky je přes most vedena na plovoucí monolitické železobetonové desce. Deska je od nosné konstrukce oddělena elastomerovou antivibrační rohoží tloušťky 23 mm. Na mostě je navržena bezstyková kolej. Kolejové dilatační zařízení jsou umístěna na opěrách za nosnou konstrukcí. Navržený oblouk přemosťuje řeku Vltavu smělým obloukem, který minimálně zasahuje do panoramatu města. Způsob uspořádání a tvarování mostu, při rozpětí 200,4 m, vytváří unikátní konstrukci, užívající dosud nezvyklých vzájemných vazeb stavebních prvků složených z ocelového oblouku a předpjaté betonové desky mostovky, vzájemně spojenými pomocí sítě závěsů. Statická a zejména dynamická zkouška prokázala ve statickém výpočtu předpokládané technické vlastnosti mostu a malou senzitivitu na dynamické buzení. Na výstavbě se podílela řada subjektů, které jsou vyjmenovány v následující tabulce. Díky úzké spolupráci všech zúčastněných se podařilo most (obr. 6) postavit za dodržení mimořádné kvality a přesnosti, která je u takto navrženého systému podmínkou jeho spolehlivé funkce. ÚČASTNÍCI VÝSTAVBY: Autorský tým Trojského mostu: Jiří Petrák, Ladislav Šašek, Roman Koucký, Libor Kábrt Projektant RDS: firma Mott MacDonald, Ladislav Šašek, Petr Nehasil, Jan Loško, Aleš Lubas, Vojtěch Hruška, Pavel Raidl. Projektant ocelové konstrukce: firma Excon, Vladimír Janata, Dalibor Gregor Architektura a 3D koordinace: Roman Koucký architekt. kancelář, R. Koucký, L. Kábrt Projektant výsunu a supervize zhotovitele: firma Novák & Partner, L. Vráblík, M. Šístek Koordinátor projektů MO Blanka: Satra a. s., Alexandr Butovič Správce stavby: IDS a.s., Josef Kalíšek, Luděk Fuchs, Jiří Plachý Zhotovitel mostu: Metrostav a.s., vedení projektu: Alexandr Tvrz, Zdeněk Račan, Petr Koukolík Příprava projektu: Robert Brož, Vladimír Hájek, Pavel Guňka Experti zhotovitele: Jan L. Vítek, Miroslav Škaloud Výsun mostu a manipulace s montážními dílci: Metrostav a.s., Tomáš Wangler, Jiří Lukeš Zhotovitel OK: Metrostav a.s., Jindřich Hátle, Ladislav Pokorný, Josef Olenič, Leoš Gurný MCE Slaný a.s., Jan Svoboda, Vladan Michalík Zhotovitel založení: Zakládání staveb a.s., Jiří Ludvíček Geodetické práce: Metrostav a.s., Jakub Beneš, Martin Hanzl CCE Praha, Jaroslav Pohan, Jiří Bouček Monitoring: PONTEX, s.r.o. Tomáš Klier, Tomáš Míčka Dodavatel betonu: TBG Metrostav a.s.: Milada Mazurová, Robert Coufal Dodavatel prefabrikovaných příčníků: SMP CZ a.s., Josef Richtr, Jiří Šimůnek Dodavatel závěsů mostu: Tension Systems, s.r.o., Ing. Jiří Schlossbauer Dodavatel předpětí mostu: VSL CZ, Ing. Petr Beňo Dodavatelé hydrauliky a konzultací pro manipulaci s břemeny: MTek s.r.o., Freyssinet CZ, Ikema s.r.o. Dodavatel bednění monolitických konstrukcí: Česká Doka s.r.o.