V soutěži Stavba roku se neprezentují jen objekty pozemních staveb, ale i řada staveb ze zcela odlišných oblastí stavebnictví, jako jsou vodní stavby, stavby průmyslové i stavby inženýrského charakteru a mimo jiné i mosty. Jednoho takového mostu (či spíše lávky), realizované v Čelákovicích, se týká i následující článek.
Město Čelákovice, ležící na pravém břehu řeky Labe, spojovala s levým břehem řeky (kde se nachází i oblíbená rekreační oblast s osadou Grado) pouze technologická lávka na jezové zdrži, která však byla v rámci rekonstrukce jezu v roce 2013 zrušena. Město se proto rozhodlo zajistit komfortní a bezbariérový přístup na pravý břeh řeky pro pěší, cyklisty a vozidla integrovaného záchranného systému novou lávkou, která je součástí Labské cyklostezky a svým geometrickým řešením při plavebním profilu 70 x 7 metrů umožňuje plavbu lodí s výškou až 7 metrů. Lávka je situována 400 metrů nad jezem.
Již v roce 2004 proběhla architektonická a konstrukční studie, jejímž cílem byl optimální návrh lávky o jednom poli – což byl prioritní požadavek zadání. Porovnávána byla jak varianta zavěšené, tak i visuté lávky. S ohledem na menší citlivost na dynamické namáhání a jednodušší výměnu hlavních nosných prvků byla tehdy vybrána zavěšená konstrukce lávky s hlavním polem o rozpětí 156 metrů. Uvedená studie se stala základem pro projekt dnes realizované lávky.
|
Základní údaje o stavbě |
|
Název stavby: Cyklistická stezka přes Labe v Čelákovicích Lokalita: Labe, říční kilometr 34,525 Investor: Město Čelákovice Autoři projektu: Ing. Milan Kalný, Ing. Jan Komanec, Projektant: PONTEX, s.r.o., Praha Vedoucí projektant: Ing. Jan Komanec, Dodavatel stavby: Metrostav, a.s., Stavbyvedoucí: Ing. Petr Koukolík Zastavěná plocha: 1230 m² |
Ultra high performance concrete
Zhotovitel stavby, firma Metrostav, se rozhodl realizovat lávku o šíři tří metrů s použitím ultra vysokohodnotného betonu (ultra high performance concrete – UHPC), na jehož vývoji spolupracoval s TBG Metrostav již od roku 2010. Výstavba lávky, která je svým rozpětím nejdelší zavěšenou lávkou pro pěší a cyklisty, se tak stala první příležitostí pro praktickou aplikaci tohoto nově vyvinutého materiálu.
Vývoj UHPC začal zkouškami materiá-lového složení na maltových vzorcích, teprve po ukončení těchto základních zkoušek se pokračovalo na vzorcích s kamenivem frakce do pěti milimetrů a vysokopevnostními ocelovými vlákny. Po laboratorních zkouškách následovaly testy ve velkém míchacím centru, které prokázaly významný vliv použité míchačky i samotného procesu míchání na vlastnosti betonu a to jak v čerstvém, tak i zatvrdlém stavu. Po ověření způsobů ukládání betonu a jeho ošetřování bylo možno konstatovat, že lze vyrobit samozhutnitelný beton s dobou zpracování do 90 minut (což umožňuje použití i jako transportbeton) a tlakovou pevností přes 150 MPa.
Pro stavbu lávky v Čelákovicích byl použit beton C110/130 s rozptýlenou výztuží, z něhož byla vytvořena segmentová vozovka lávky s poli o rozpětích 43 + 156 + 43 metrů, zavěšená na dvou pylonech tvaru A o výšce 36 metrů. Pylony jsou vetknuty do základových bloků, uchycených na zhlaví velkoprůměrových pilot. Protiváhu k tahovým reakcím lávky tvoří masivní železobetonové opěry, založené také na pilotách. Mostovka je vynášena závěsy s protikorozní ochrannou galvanizací, vedenými ve dvou rovinách – v horní části jsou závěsy kotveny do výztuh, spojujících obě části pylonu, v dolní části jsou použity rektifikovatelné závěsy, umístěné na boku mostovky. V podélném směru je lávka vyztužena a předepnuta. V příčném směru jsou vyztužena pouze žebra – jsou použity dva profily průměru 16 mm. Za nejslabší článek konstrukce byla považována deska, která nemá žádnou klasickou výztuž a tloušťku pouze 60 mm. Provedené zkoušky ale prokázaly, že únosnost desky je vyšší, než předpokládal návrh konstrukce.
Ve sloupcích ocelového zábradlí o výšce 1,30 metru jsou integrovány osvětlovací prvky, pochozí povrch mostovky vytváří stříkaná izolace s tloušťkou 5 milimetrů.
Napřed zpomalit, pak urychlit
Jednotlivé segmenty mostovky o délce 5,60 metru byly betonovány do ocelové formy s pevnou spodní částí, podélnými sklopnými bočnicemi a horním víkem. Vzhledem ke konstrukčnímu uspořádání lávky bylo nezbytné použití dlouhých segmentů. Výsledný segment o délce 11,20 metru vznikl propojením dvou krátkých segmentů již při výrobě – jedno čelo formy bylo vždy nahrazeno čelem dříve vybetonovaného segmentu. Beton se vyráběl v betonárně TBG Metrostav, vzdálené 25 kilometrů od výrobny prefabrikátů – tvrdnutí betonu bylo proto zpomaleno. Pro urychlení výroby segmentů se formy zahřívaly, odbedňovalo se po sedmi až osmi hodinách. Z výrobny, náležící firmě SPM CZ, situované na břehu Labe, byly segmenty dopravovány na staveniště lodí.
Stavba mostu započala betonáží základů a opěr, uložených na pilotách. Ocelové pylony, vyrobené v dílnách Metrostavu, byly po částech dopraveny na staveniště, kde byly následně svařeny a vzniklý celek byl pomocí dvou jeřábů vztyčen a přikotven pomocí šroubů do základů. Obě krajní pole mostu byla montována na skruži a jednotlivé segmenty byly propojeny předpínacími tyčemi.
Hlavní pole mostu bylo montováno letmo. Segmenty byly z lodě zvedány pomocí speciálně zhotoveného montážního vozíku, jehož dva hlavní nosníky byly ukotveny do již dokončené části mostu. Konzola hmotnostně optimalizovaného vozíku s délkou zhruba 12 metrů, na níž se vyvěšoval montovaný segment, byla provizorním závěsem zakotvena do vrcholu pylonu – tento závěs přenášel podstatnou část hmotnosti montovaného segmentu.
Segment byl zavěšen na čtyřech tyčích průměru 20 milimetrů a zvedán pomocí dutých lisů. Na konzole byl umístěn pohyblivý rám, sloužící k ustavení segmentu do požadované polohy. Po napojení předpínacích tyčí byl styk opatřen lepidlem, segment přisunut k předchozímu namontovanému prvku a konstrukce předepnuta. Montáž mostu probíhala z obou stran současně a po namontování sedmi segmentů z každé strany byl osazen krátký uzavírací středový segment, zabetonovány dvě uzavírací spáry a konstrukce mostu definitivně předepnuta dvěma podélnými kabely VSL z 15 lan průměru 15,7 milimetru. Předpínací prvky byly následně zainjektovány.
Všechny důležité fáze výstavby mostu, zahrnující i přesuny montážního vozíku, napínání a odstraňování definitivních či provizorních závěsů byly předem výpočtově modelovány – model zahrnoval celkem 120 etap montáže a zohledňoval mimo jiné i nelineární vlivy související s proměnnou tuhostí závěsů vlivem jejich průvěsu.
Testy potvrzené praxí
Realizace lávky v Čelákovicích potvrdila mimořádné vlastnosti UHPC, získané laboratorními testy. Jedná se především o extrémně vysokou pevnost v tlaku, přesahující hodnotu 150 MPa, odpovídající třídě betonu C130/150 – v návrhu lávky byl vzhledem k nedostatečným znalostem o dlouhodobém působení UHPC zaveden konzervativní předpoklad a uvažovalo se s betonem C110/130. Další atypickou vlastností je vysoká pevnost v tahu za ohybu, pohybující se kolem hodnoty 15 MPa – to souvisí s použitím ocelových vláken v betonové směsi. Důsledkem hutné cementové matrice, nízkého vodního součinitele a velmi nízké pórovitosti betonu je pak jeho vysoká vodonepropustnost, odolnost proti mrazu a účinkům rozmrazovacích prostředků, zanedbatelná karbonatace, vysoká schopnost ochrany betonářské výztuže a vysoká požární odolnost.
Praktickým ověřením mimořádně příznivých vlastností UHPC se do budoucna otvírá široká možnost použití UHPC v pozemním, mostním, inženýrském, vodohospodářském i podzemním stavitelství, jakož i možnost výroby drobnějších konstrukčních a architektonických prvků.
Doc. Ing. František Kulhánek, CSc.
Stavba „Cyklistická stezka přes Labe v Čelákovicích“ získala v soutěži Stavba roku 2014 za vytvoření konstrukčně nápadité lávky pro cyklisty se zřetelem k osazení do krajiny nominaci na titul a Cenu Státního fondu dopravní infrastruktury.
|
Pro cyklisty i pro pěší |
|
Je to zvláštní. Člověk má dvě nohy, ale nějak mu to nestačí. Umí chodit, umí chodit rychle, ale prostě mu to nestačí. Chce se pohybovat rychleji. Někde na začátku 19. století si objevil prostředek, který mu umožnil pohybovat se skutečně rychleji. Ovšem první jízdní kolo byla vlastně drezína – mohla jezdit jen po kolejích. Samostatné kolo se objevilo těsně po roce 1860 ve Francii, ale pak už to šlo rychle. Kolo se zlepšovalo, zdokonalovalo, napřed jako vysoké kolo – a pak se víc a víc blížilo současné podobě. A hodně se rozšiřovalo jeho použití – od sportu přes armádu až po všední jízdu do práce či na nákup. Samozřejmě u kola se vývoj nezastavil, za kolem byly motorky a za motorkami byla auta – všechno proto, aby se člověk mohl pohybovat rychleji a rychleji, a přitom se třeba méně a méně namáhal… Jednu dobu to vypadalo, že vývoj kola skončil, jenomže pak přišlo kolo horské, které dovolilo použít tento prostředek rychlého pohybu i do kopcovitých terénů, kam kolo předtím moc vhodné nebylo. A s tím přišla renesance pohybu na kole. Už ne jen do práce a na nákupy, ale stále víc a víc k rekreaci. To ovšem má své nároky, respektive cyklisté mají své nároky nové a nové. Chtějí jezdit dál a víc a cestou co nejkratší. Navíc – cyklisté se nechtějí plést s auty, ani to není vhodné, přece jen jsou to dva dopravní prostředky dosti odlišného charakteru – bezbranný člověk na vratkém strojí proti člověku skrytém v hoře plechu… Kromě toho auta víc a víc, zvlášť na kratší vzdálenosti, přestávají být nejrychlejší, jak přeplňují silnice, cesty a ulice, brzdí sama sebe – a člověk se chce pohybovat rychleji a rychleji. Kolo je najednou prima dopravní prostředek. A tak vznikly cyklostezky. Tedy nejprve jako cesty, kam nesmí auta, ale jinak tam může kdokoli – ten, kdo se prochází, ten, kdo vede kočárek, ten, kdo se prohání na bruslích i ten, kdo jede na kole. Jenže zase tu byl problém – pěší a cyklisté moc k sobě nejdou – oba jsou sice stejně bezbranní, ale cyklista je dynamičtější, rychlejší… (stejně jako bruslař). A tak vznikly skutečné cyklostezky, kam mají lidé bez kol vstup zakázán. Další dopravní zařízení… Jen někde se mohou všichni „bezmotoroví“ spojit, neboť zatím se nestaví oddělené lávky (kdy dojde i na to?). Tam, kde je nutno překonat řeku či údolí, musí se všichni spojit. Tak jako v Čelákovicích. Tam původně lávka nebyla potřebná – od roku 1938 k překonání Labe sloužilo zdymadlo. To nejen pomáhalo udržovat potřebně vzdutou hladinu vody, ale zároveň poskytovalo plochu pro lávku, spojující oba břehy. V roce 2013 však bylo nutno lávku zrušit, zdymadlo pro svůj havarijní stav a rekonstrukci nemohlo dál jako cesta, po níž se pohybují lidé, fungovat. Ani po rekonstrukci nebylo možné s obnovením lávky počítat, technické parametry se prostě proměnily. Město ovšem využívá oba břehy, a tak mu nezbylo než vybudovat lávku novou, takovou, která už není spojována s žádnou další funkcí. Kromě toho Polabí je pro dnešní rekreační cyklisty téměř rajskou krajinou s dlouhými rovinami, kde lze jezdit dlouho a dlouho. A tak byla nová lávka pro cyklisty nutná nejen pro město, ale i jako součást Labské cyklostezky. Tou se lze dostat až do Drážďan… V polabské rovině je téměř každá stavba příslibem vytvoření krajinné dominanty. Tak je tomu i s novou lávkou v Čelákovicích. Byť jde o dominanty, které jsou velmi subtilní, ani se pro ně nechce používat slovo „pylony“, neboť v tom je vždy jakási masivnost, a pylony, na nichž je lávka zavěšena, jsou elegantně subtilní a těch sedm dvojic lan, která lávku drží z každého z nich, se proti obloze téměř ztrácí. Lávka je mezi pylony jen lehce vzepjata, aby byl zachován potřebný průjezd lodí (výška nad hladinou je sedm metrů), ale zároveň aby se v krajině neobjevilo nic rušivého. Vstupuje do existující sítě cest, na něž na obou březích navazují krajinně přívětivé nájezdy s kamennými tarasy, které dovolují, aby pod lávkou bylo dost místa i pro cyklisty na pobřežních cestách (výška 4,5 metru). Lávka má světlou šířku tři metry, a tak se předpokládá, že se na ní pěší i cyklisté mohou pohybovat vedle sebe bez kolizí. A také že v případě potřeby může po lávce projet sanitka či hasičský vůz. Asi to pro město Čelákovice byla poněkud nečekaná investice, ale pro obohacení krajiny a pro pohyb lidí je určitě dobře, že se tato lávka objevila. Doc. Ing. arch. Radomíra Sedláková, CSc. |
