Oprava betonových konstrukcí pilíře železničního mostu v Prostředním Žlebu

Železniční mosty má většina z nás spojeny spíše s ocelovými konstrukcemi. U jejich spodních staveb tomu tak ale není, tam je hlavním materiálem beton. Sanace, zvlášť u historických staveb, nebývají ani při použití moderních technologií jednoduchou záležitostí. K velmi zajímavým stavbám tohoto druhu patřila oprava mostního pilíře železničního mostu přes Labe u děčínské městské části Prostřední Žleb. Náročná akce zahrnovala i betonáž pod vodní hladinu uprostřed řeky.

Železniční most u Prostředního Žlebu je poslední (a tedy nejníže položený) na území České republiky. Vzhledem k místním podmínkám je i extrémně šikmý. V letech 1873–1874 jej postavila společnost Rakouské severozápadní dráhy jako poslední část tzv. Polabské dráhy. Elektrifikace se tento úsek dočkal v osmdesátých letech minulého století.

Celková délka mostu je 239,1 m. Dvě vnitřní pole, která podepírá rekonstruovaný pilíř založený v Labi, mají délku 2x 99,4 m a tvoří je několikanásobné příhradové ocelové nýtované nosníky se spodní mostovkou. Pilíř je postaven z tesaných pískovcových kvádrů. Šířka pilířů napovídá, že byly vybudovány pro dvoukolejný most, ovšem druhá kolej nebyla nikdy zřízena.

Za 140 let své existence zažil most řadu povodní. Průměrný roční stav hladiny je zde 248 cm a průměrný průtok cca 300 m³/s. Při posledních povodních v červnu 2013 byla výška hladiny 1072 cm a průtok 3630 m³/s. Podvodní průzkumy provedené po povodni v roce 2013 odhalily u prostředního pilíře závažné závady: vyplavené spárování do hloubky několika centimetrů, místy kaverny ve zdivu a narušení dna řeky. Železobetonový ochranný obal pilíře byl pod hladinou místy odtržen nebo degradován. Proto se Správa železniční dopravní cesty rozhodla opravit nejen pilíř, ale i celý most.

Generálním dodavatelem stavby byla firma Chládek a Tintěra, a. s., subdodavatelem hlavních přípravných stavebních prací specialisté ze Zakládání staveb, a. s. Na formulaci receptury betonu se podíleli specialisté z firem Betotech a Stachema, technologii betonáže připravili a provedli pracovníci firmy Českomoravský beton, beton samotný dodávala betonárna skupiny Českomoravský beton v Děčíně. Postup stavebních prací byl plánován následovně: nejprve se speciálními stavebními stroji vytěží pod vodou stavební jáma až na základovou spáru budoucí desky, potom se z plovoucího pontonu provede soustava tahových mikropilot, které přikotví budoucí železobetonovou desku ke dnu tak, aby „nevyplavala“ v důsledku vztlaku. Dále se vybuduje jednoduchá štětová jímka, jejíž štětovnice budou zaberaněny do dna z pracovního soulodí technologií vibroberanění. Jímka bude jištěna rozpěrným systémem; armování a betonáž desky proběhnou pod hladinou, jímka se následně vyčerpá a potom proběhne sanace pilířů.

Technická náročnost stavby i nároky na recepturu betonu posunuly realizaci až do března roku 2015, kdy bylo jasné, že s velmi obtížnými úkoly se budou muset vypořádat především pracovníci Střediska čerpání ze skupiny Českomoravský beton. V prvé řadě museli vyřešit problém s technikou na levém břehu, protože na silnici III. třídy, kde měly stroje stát podle původního plánu, musel být zachován obousměrný provoz. V nejširším profilu vozovky tedy umístili stroj MOLI s bočním vývodem. Dalším problémem byl požadavek na nestandardní rozměr potrubí, které mělo být umístěno pod hladinou a po obou stranách pilíře na výztuži desky. Délka pouhé 2 m měla umožnit snadnější demontáž po zabetonování daného úseku. Potrubí vyrobili pracovníci Střediska čerpání přímo ve svém sídle v Hloubětíně. Odběratel požadoval pomoc při montáži potrubí ze břehu až k pilíři po lávce vytvořené napříč řekou ze štětovnic a dále až do prostoru ukládání betonu, což bylo téměř 130 metrů. Nakonec nebylo potrubí montováno ani z lodí, ani z pontonů, nýbrž s řadou obtíží přímo na lávce nad vodou pouze pracovníky firmy ČMB.

Bylo zřejmé, že při ukládání nebude možné beton hutnit. Po dlouhém zvažování různých možností se pracovníci Betotechu ve spolupráci se specialisty z firmy Stachema rozhodli pro recepturu s použitím vyšší dávky CEM I 42,5 R (Radotín) v kombinaci s přísadou na bázi melaminu Stachement MM. Se souhlasem projektanta stavby byla změněna specifikace betonu na C30/37 XC2, D_max 16 mm v konzistenci S4. Tato směs měla zajistit bezproblémové čerpání i na vzdálenost 130 m a zamezit přílišnému rozmísení vodou. Předpokládalo se snadné roztékání pod vodní hladinou všemi směry. Případnou ztrátu konzistence po přerušení betonáže bylo možno obnovit opakovaným dávkováním přísady Stachement MM, aniž by to negativně ovlivnilo kvalitu betonu.

V den betonáže bylo čerpadlo MOLI přistaveno na stavbu již před 6.00. Za asistence potápěče se podařilo propojit potrubí, protáhnout jej cementovým mlékem a zahájit betonáž. V průběhu betonování se provádělo měření konzistence betonu a dvakrát bylo nutné přidat přísadu. Poté, co potápěč zabetonoval stanovený úsek, se potrubí demontovalo, bylo vytaženo jeřábem na ponton, kde bylo očitěno a připraveno k odvozu. Práce pod vodou zabezpečoval pouze jeden potápěč, takže betonáž skončila až okolo 23.00.

Štětová jímka byla po doplnění rozpěrného systému vyčerpána. Vznikl tak pracovní prostor pro sanaci pilíře pod hladinou, která měla za úkol obnovit ochrannou železobetonovou vrstvu a aplikovat stříkaný beton s vyztužením. Na betonovou desku byl navezen zavlhlý beton, který vyrovnal nerovnosti a který byl zpracováván běžnou mechanizací (např. UNC). Nakonec do něj byla osazena dlažba z lomového kamene.

Navržená technologie fungovala výborně. Železobetonová deska skutečně působila dle původních předpokladů jako „špunt“ a drobné průsaky vznikly pouze z netěsností štětovnic. Potvrdil se i předpoklad lepšího rozlévání betonu pod vodou než na suchu. Složení betonu bylo navrženo správně a na hladký průběh čerpání nemělo vliv ani nutné přerušování betonáže, ani velké teplotní výkyvy během dne (až 20 °C). Za zmínku stojí, že cena potrubí, spon a hadic, které byly v průběhu stavby zabetonovány, se vyšplhala k cca 70 000 Kč.

Během stavby došlo i zajímavému historickému nálezu – objevení a obnažení ocelového nýtovaného kesonu zdegradovaného korozí, který sloužil před téměř 150 lety k práci pod vodou.
JAROSLAV FROLÍK, vedoucí provozů Děčín a Rumburk firmy Českomoravský beton, a. s.
foto archiv firmy Českomoravský beton, a. s.