Výstavba lávky v Lužci nad Vltavou s rozpětím 138 m přes řeku Vltavu je v závěrečné fázi. Jedná se o zavěšený most s jedním pylonem, kde hlavní rozpětí činí 99,18 m a vedlejší rozpětí 31,9 m. Mostovka lávky je sestavena ze segmentů zhotovených z ultra vysokohodnotného betonu vyztuženého rozptýlenou ocelovou výztuží.
Návrh a materiály konstrukce
Návrh konstrukce je ovlivněn řadou faktorů, kde kromě konstrukčního působení je kladen důraz na dlouhodobou spolehlivost s minimálními požadavky na údržbu. Mostovku tvoří dva podélné nosníky výšky 500 mm a šířky 400 mm, mezi nimiž jsou příčná žebra po vzdálenostech 2 m, a vlastní deska mostovky, která má tloušťku pouhých 60 mm a není vyztužena betonářskou výztuží.
Mostovka je sestavena z jednotlivých segmentů délky 4 m a šířky 4,5 m vyrobených z UHPC třídy C110/130. V každém druhém segmentu jsou do podélných nosníků zabetonovány ocelové prvky pro připojení závěsu. Vzdálenost závěsů na mostovce je tedy 8 m. Zatímco životnost mostovky z UHPC se předpokládá až 200 let, závěsy a prvky podélného předpětí mají návrhovou životnost podstatně kratší, a proto jsou tyto prvky vyměnitelné.
Závěsy lze jednotlivě odkotvit v koncových vidlicích a každý závěs lze nahradit novým. Kabely podélného předpětí mají navrženy speciální kotvy s dvojitými pouzdry umožňujícími vyjmutí kabelu i s kotvou. UHPC pro segmenty bylo specifikováno pevnostní třídou v tlaku C110/130 a zbytkovou pevností v tahu za ohybu fR,1 při CMOD1 (rozevření trhliny 0,5 mm) dle ČSN EN 14651+A1 minimálně 10 MPa. Maximální zrno kameniva Dmax bylo odsouhlaseno 8 mm.
Kontrola kvality a zkoušky Ultra Vysokohodnotného Betonu (UHPC)
Při každé betonáži segmentů byl odebrán beton pro tři krychle o hraně 100 mm na kontrolní zkoušku pevnosti v tlaku po 7, 28 a 90 dnech. Zároveň byl pro kontrolu pevnosti v tlaku z každého segmentu odebrán i beton pro válec o výšce 200 mm a průměru 100 mm.
Čtěte také: Jak vybudovat betonový základ pro bránu
Průměrná krychelná pevnost v tlaku z 33 výsledků činila ve 28 dnech stáří 150 MPa. Stejným způsobem získaná válcová pevnost činila 142 MPa. Je zřejmé, že vlivem drátků je poměr válcové a krychelné pevnosti UHPC odlišný od běžných betonů. Při zvyšování obsahu drátků se rozdíl mezi pevností na krychli a na válci zmenšuje a při dávkách drátků okolo 3 % je již poměr pevností 1 : 1. Je tak zřejmé, že je vhodnější pevnost UHPC specifikovat pouze jednou pevností, a to spíše pevností válcovou. Pevnosti v tlaku stanovené na válci měly také menší rozptyl a směrodatnou odchylku, kdy se naměřená pevnost po 28 dnech stáří UHPC pohybovala v rozmezí 123 až 153 MPa. Oproti tomu se pevnost stanovená na krychlích pohybovala v rozmezí 134 až 173 MPa.
Pevnost v tahu za ohybu se kontrolovala dle ČSN EN 14651+A1 na trámci o rozměrech 700 × 150 × 150 mm se zářezem. V průběhu betonáží bylo odebráno celkem devět trámců pro kontrolní zkoušky.
Tabulka: Výsledky zkoušek pevnosti v tahu za ohybu UHPC (MPa)
| fct,L | fR,1 | fR,2 | fR,3 | fR,4 |
|---|---|---|---|---|
| 7,8 | 18 | 17,2 | 13,8 | 10,5 |
Z uvedených výsledků je patrné, že použité UHPC splnilo s velkou rezervou požadavky projektu.
Proces betonáže segmentů
Při návrhu tvaru segmentů a procesu betonáže se vycházelo ze zkušeností z jiných staveb v ČR i v zahraničí. Segmenty o objemu necelé 4 m3 jsou tvarově upraveny tak, aby je bylo snadné vyrábět z UHPC, který má oproti běžným betonům poněkud nestandardní vlastnosti. Především se jedná o betonovou směs značně viskózní, lepivou a samonivelační, jejíž konzistenci lze přirovnat k medu.
Při ukládání betonu se ze směsi uvolňuje poměrně velké množství vzduchu. Beton se ukládal do ocelové formy s volným vodorovným povrchem. Tím se proces betonáže značně usnadnil, neboť se využil samonivelační efekt a rovněž tím byl umožněn odvod vzduchu z betonu volným povrchem. Bezprostředně po uložení směsi se povrch betonu ošetřil ochranným nástřikem vosku a ihned po skončení činností se ještě zakryl polyetylenovou fólií.
Čtěte také: Montáž betonových plotových panelů
Betonová směs obsahuje rozptýlenou výztuž z tenkých ocelových drátků. Konzistence směsi je navržena tak, aby nedocházelo k segregaci drátků a jejich sedání a zároveň aby byla směs zpracovatelná. Beton se přivážel od betonárny k formě autodomíchávačem. Kromě odběru dalších vzorků se bezprostředně před každou betonáží testovala konzistence směsi, aby se prokázala požadovaná hodnota a zjistila se tak případná kontaminace betonu vodou, která by mohla zbýt v autodomíchávači.
Zkoušky únosnosti zakotvení ocelových prvků
UHPC je sice poměrně nový materiál, ale dosud již byla realizována řada zkoušek, které prokázaly jeho odolnost proti základním druhům namáhání. Jak již bylo zmíněno, do každého druhého segmentu je zakotven závěs prostřednictvím ocelového prvku zabetonovaného do segmentu. Stanovení únosnosti takového detailu výpočetní metodou je poněkud problematické a nespolehlivé.
Numerické metody dávají obvykle spolehlivé výsledky pro větší konstrukční celky, zatímco dostatečně přesně namodelovat malý detail bývá problematické. Vzorek z UHPC byl vybetonován na silně vyztužený základ z betonu C50/60, na kotevní plech byla přivařena hlavice z válcovaných profilů. Výsledky prokázaly více než dostatečnou únosnost zakotvení ocelového prvku do UHPC. Je-li to možné, zkoušky provádíme až do úplného porušení. Ani v tomto případě jsme neudělali výjimku, ale porušení nenastalo v testovaném prvku z UHPC, nýbrž v betonovém základu. Při maximální dosažené síle 256 t byl testovaný prvek z UHPC porušen jen několika velmi tenkými trhlinkami.
Montáž pylonu a letmá montáž mostovky
Ocelový pylon výšky 40 m se vyráběl v mostárně a na stavbu se dovezl rozdělen na tři montážní díly (dvě samostatné stojky délky cca 24 m a horní montážní díl délky cca 16 m). Díly byly na staveništi svařeny do celku, následně byla v místě svarů aplikována protikorozní ochrana. Pylon byl vztyčen dvěma jeřáby. Pylon je konstrukce samostatně stojící, připojená k základu šrouby a nebylo třeba jej montážně kotvit.
Následovala první fáze zavěšení závěsů na pylon, kdy se ke kotevním plechům na pylony připojily všechny zpětné závěsy a jedna dvojice závěsů velkého pole přes tok. Jelikož by bylo náročné zřizovat na pylon lešení, závěsy se osazovaly vždy po skupinách (během čtyř dnů) v průběhu montáže.
Čtěte také: Jak správně vybrat a instalovat betonové obrubníky?
Mezi stojky pylonu byl osazen montážní vozík délky 16 m. Zadní strana vozíku byla podepřena a zakotvena a následně byly na zadní polovinu vozíku osazeny další dva segmenty. Mezi segmenty byly navrženy prostorové spáry šířky 25 mm, které se zaplnily vysokopevnostní maltou. Dále následovala fáze letmé montáže mostovky. Na pylon byly s pomocí plošiny osazeny další závěsy. Letmá montáž probíhala v krocích po dvou segmentech.
Vzhledem k nesplavnosti toku divoké Vltavy nebylo možné, jak by se nabízelo, dopravovat segmenty lodí pod lávku, proto byly segmenty ukládány jeřábem. Segmenty se ukládaly na montážní vozík, který byl vetknut do hotové konstrukce v délce 8 m a dalších 8 m přečníval nad tok. V přední části byl ještě stabilizován montážním závěsem k pylonu. Na vozíku byly připevněny pro každý segment čtyři vertikálně rektifikovatelné úložné plochy. Každý segment měl další čtyři prvky pro příčnou rektifikaci. Podélná rektifikace se zajistila pomocí dvou předpínacích tyčí, které se instalovaly spolu se segmentem a ve spárách se napojovaly spojkou.
Po zhotovení mostovky se přistoupilo k montáži zábradlí a osvětlení, k dosypání náspů navazujících na lávku a k vybudování vozovek v předpolích. V současné době je kompletně dokončena výstavba nosné konstrukce. Následovat bude postupná montáž zábradlí včetně prvků osvětlení, osazení mostních závěrů, realizace říms na krajní opěře O1 a úpravy pod lávkou. Souběžně probíhají práce na realizaci komunikace před a za lávkou.
Materiál UHPC vzhledem ke svým unikátním vlastnostem nachází stále častější využití na moderních stavbách. Vysoká pevnost spolu s dlouhodobou životností umožňuje navrhování velmi štíhlých konstrukcí. Na druhou stranu výroba konstrukčních prvků vyžaduje přísné dodržování technologických postupů.
tags: #jak #se #dělá #betonový #základ #pro