5.6.1.4
Ultra vysokohodnotný beton 04: Příklady praktických aplikací – Mostní konstrukce
Ing. Bohumír Číhal
Po získání prvních zkušeností z použití UHPC počala vznikat řada stavebních konstrukcí, u nichž se (přes vysokou finanční a technologickou náročnost) uplatnily jeho vynikající vlastnosti. Nejen ve světě, ale též v ČR se praktické aplikace vyskytují v různých oblastech stavebnictví a související výrobě. Vzhledem k širokému rozsahu tématu se zaměříme v oblasti stavebnictví na aplikace (stavbu, výrobek), které technickým či historickým způsobem zaujaly.
NahoruLávky pro pěší a cyklisty
V současné době se v tuzemsku UHPC široce uplatňuje v prefabrikovaných konstrukcích mostů a lávek pro pěší. Mezi léty 2013 a 2023 vznikla řada těchto přemostění rozličných konstrukčních systémů a statických řešení. Jako bonus k vynikajícím pevnostním a obecným užitným vlastnostem povrch UHPC konstrukcí vykazuje velmi dobré protiskluzné vlastnosti, při certifikovaných měřeních jsou výsledky příznivější než běžné venkovní pochůzné povrchy. Jsou bezpečné a ve světě zcela běžně používané.
Trámové nosné konstrukce
Trámové nosné konstrukce z UHPC jsou použity u desítek lávek kratších rozpětí po celé ČR. Nosná trámová konstrukce s největším rozpětím (27 m) a současně odlitá z UHPC v jednom kuse se nachází od září 2018 v Táboře v prostoru Černých mostů.
Obr. č. 1: Lávka v prostoru Černých mostů
Nosná konstrukce lávky pro pěší a cyklisty je tvořena prostým polem o rozpětí 27 m, šířky 3 m a výšky v poli 941 mm. Je navržena z UHPC s využitím předem předpjatého nosníku tvaru Π. Tloušťka horní desky je 60 mm. Deska je po 1 m vyztužena žebry o výšce 60 mm. Nosník je navržen dle ČSN EN 1991-2 a Metodiky pro navrhování prvků z UHPC, kterou zpracoval Kloknerův ústav ČVUT (2015). Na opěrách je prefabrikát uložen na elastomerových ložiskách na úložných prazích. Při výstavbě odpadla nutnost betonáže konstrukce na stavbě, protože nosník byl dodán vcelku. Objem 12 m³ (30 tun) použitého UHPC zabetonovaného v jednom záběru byla jednou z největších betonáží tohoto druhu v Evropě.
U nosníků tvaru Π se jedná o variabilní, subtilní a ekonomický systém s dlouholetou životností (>100 let) a příznivým vzhledem. Životnost ovlivňuje zejména vysoká kvalita materiálu nosníků (UHPC beton C110/130). Průřez je otevřený a tím snadno kontrolovatelný a udržovatelný.
Lávky velkých rozpětí
UHPC se uplatňuje i u lávek velkých rozpětí, typické je použití UHPC segmentů pro zavěšené mostovky. Jako příklad uvádíme lávku přes Labe v Čelákovicích. Je to první nosná konstrukce v České republice, kde byl použit UHPC. Lávka získala řadu ocenění, a to i v zahraničí, z nichž mezi nejprestižnější patří první místo v soutěži americké společnosti pro beton ACI Excellence Award v kategorii infrastruktura v roce 2015. Do užívání byla dána v dubnu 2014.
Obr. č. 2: Lávka v Čelákovicích
Zavěšená třípolová konstrukce lávky pro pěší a cyklisty, montovaná ze segmentů vyrobených kompletně z UHPC betonu pevnostní třídy C110/130 s rozptýlenou výztuží a s uspořádáním polí 43+156+43 m, je unikátní délkou hlavního pole 156 m, které byla rekordní u zavěšené konstrukce v ČR.
Segmenty o délce 11,3 m se vyráběly ve stacionární výrobně. Segment byl betonován v poloviční délce 5,65 m (objemu 3,8 m³) a dvě části byly spojeny betonářskou výztuží. Betonáž probíhala v cyklu dvou dní. Hotový segment byl dopraven lodí na místo uložení.
Nosná konstrukce má kontaktní spáry mezi segmenty lepené epoxidovým tmelem. Spáry jsou umístěny 1,6 m od nejbližšího kotevního bloku závěsu lan tak, aby návrh formy obsáhl všechny pozice bez úprav formy. Napětí v lepených pracovních spárách byla rozhodujícím kritériem pro návrh zejména ve stavebních stavech.
V průběhu výstavby byla konstrukce podélně předepnuta kotevními tyčemi VSL průměru 32 a 36 mm. Po spojení obou vahadel byly v mostovce napnuty dva kabely z 15 lan průměru 15,70 mm a všechny prvky předpětí byly zainjektovány.
Nášlapný povrch mostovky je opatřen stříkanou přímo pocházenou izolací tloušťky 5 mm.
Lávka v Příboře
Segmentovou UHPC konstrukci s parabolicky vedenými předpínacími kabely využívá lávka v Příboře, postavená v roce 2018.
Obr. č. 3: Lávka přes Lubinu v Příboře
Lávka je navržena jako kolmá o jednom mostním poli rozpětí 35 m, celková délka nosné konstrukce je 36 m. Její šířka činí 2,50 m. Nosná konstrukce lávky je zhotovena z UHPC s udávanou pevností v tlaku 110/130 MPa a pevností v tahu za ohybu na hranolech 150/150/700 mm min. 15 MPa. Nosná konstrukce mostu je desková s vylehčovacími otvory…
