Dálnice D11 – úsek Smiřice – Jaroměř

V dubnu roku 2018 byly zahájeny práce na výstavbě dálnice D11 v úseku Smiřice – Jaroměř. Tato část je koncovým úsekem předposlední etapy plánované výstavby. Poslední etapa výstavby D11 je v současné době v přípravě a zahájení prací je plánováno na rok 2024.

Souhrnný pohled na D11

Dálnice D11 vede z Prahy na východ směrem k Hradci Králové a dále pokračuje na sever směr Jaroměř – Trutnov až na státní hranice s Polskem, kde na ni naváže polská rychlostní silnice S3. U Sedlice se kříží s dálnicí D35. Po dokončení D35 do Mohelnice a rekonstrukce D1 tak bude D11 důležitou součástí alternativního dopravního spojení mezi Čechami a Moravou. Z mezinárodního hlediska je D11 součástí evropského dopravního koridoru Paříž – Norimberk – Plzeň – Praha – Hradec Králové – Vratislav – Varšava – Brest – Moskva, který spojuje západní a východní Evropu.

Výstavba dálnice D11 začala v roce 1978 úsekem Praha – Jirny (označení 1101). Tento úsek je dlouhý 8,32 km a dokončen byl v roce 1984. Dálnice v něm je provedena v kategorii D34/120. Jedná se o jediný úsek dálnice, který byl realizován v této kategorii. Již v původním návrhu se totiž v tomto místě počítalo s budoucím rozšířením, které bylo realizováno v letech 2018 a 2019. Dálnice v tomto úseku byla rozšířena na tři pruhy v každém směru. Navazujícími úseky dálnice zprovozněnými v letech 1984, respektive 1985 byly úseky Jirny – Bříství (označení 1102/I) a Bříství – Třebestovice (1102/II) v celkové délce 18,38 km. Následoval úsek Třebestovice – Libice nad Cidlinou (1103) v délce 15,3 km. Zprovozněn byl v roce 1990.

Následovalo dlouhé období cca čtrnácti let, kdy probíhala příprava navazujících úseků stavby, aby v roce 2006 mohly být uvedeny do provozu další tři z nich, a to: 1104/I Libice nad Cidlinou – Dobšice, 1104/II Dobšice – Chýšť a 1105/I Chýšť – Osičky. Celková délka úseků 1104/I, 1104/II a 1105/I je 36,91 km. Navazující úsek, tj. 1105/II Osičky – Hradec Králové v délce 11,8 km, provázely medializované spory o pozemky v okolí Hradce Králové a realizace tohoto úseku se tak protáhla až do roku 2017. Výstavba 92 km dlouhého úseku dálnice z Prahy do Hradce Králové tedy trvala bezmála 39 let.

V současné době se staví dva navazující úseky, a to 1106 Hradec Králové – Smiřice a 1107 Smiřice – Jaroměř. Celková délka úseku 1106 je 15,16 km a úseku 1107 potom 7,150 km. Termín zprovoznění obou úseků je prosinec 2021. Dále probíhá příprava dvou navazujících úseků 1108 Jaroměř – Trutnov v délce 19,630 km a 1109 Trutnov – státní hranice s Polskem v délce 21,280 km. Úseky 1108 a 1109 jsou posledními úseky D11. Zahájení realizace těchto úseků je plánováno na rok 2024, respektive 2025. Dobudováním dálnice D11 se zkvalitní dálniční spojení s Polskem, ale také bude převzata funkce stávající silnice I/37.

Úsek Smiřice – Jaroměř

V červnu roku 2017 bylo vypsáno výběrové řízení na realizaci úseku 1107 dálnice D11. Termín odevzdání nabídek se několikrát posouval z důvodu množství doplňujících informací, kterými zadavatel zodpovídal dotazy uchazečů. Celkově se musel zadavatel vypořádat se stovkou dotazů. Konečný termín odevzdání nabídek byl 15. září 2017. Výběrového řízení se zúčastnilo osm uchazečů, z nichž nejvýhodnější nabídku předložilo rakouské konsorcium firem PORR a.s. a PORR Bau GmbH s nabídnutou cenou 1 497 742 031,89 Kč bez DPH a záruční dobou 120 měsíců, přičemž kritéria pro posouzení výhodnosti nabídky byla z 90 % nabídnutá cena a z 10 % délka záruční doby.

Předpokládaná tzv. investorská cena ve vypsaném výběrovém řízení byla 2 413 000 000,00 Kč bez DPH. Nabídnutá cena firem PORR a.s. a PORR Bau GmbH tedy činila 62,07 % předpokládané ceny zakázky. V prosinci téhož roku byla podepsána smlouva mezi objednatelem, Ředitelstvím silnic a dálnic ČR, a Společností D11 1107 Smiřice – Jaroměř, reprezentovanou firmami PORR a.s. a PORR Bau GmbH. Stavba je realizována podle smluvních podmínek pro výstavbu pozemních a inženýrských staveb projektovaných objednatelem ve znění zvláštních obchodních podmínek (FIDIC – The Red Book). Staveniště bylo zhotoviteli předáno 16. dubna 2018 a 15. května 2018 proběhlo slavnostní zahájení za účasti zástupců Ministerstva dopravy, Státního fondu dopravní infrastruktury, Ředitelství silnic a dálnic ČR, města Jaroměř, Královehradeckého kraje, polského ministra dopravy a zhotovitele. Vzhledem k tomu, že na staveništi v době předání probíhal záchranný archeologický průzkum a staveniště neodpovídalo zadávací dokumentaci, byly stavební práce ze strany zhotovitele zahájeny teprve v srpnu 2018. V mezidobí probíhala příprava realizační dokumentace a dalších nezbytných dokumentů stavby.

Popis úseku a vybraných objektů, objektová skladba

Začátek stavby navazuje v km 106,220 na předcházející úsek 1106 Hradec Králové – Smiřice, konec úseku je v km 113,370 poblíž obce Hořenice. Jedná se o novostavbu čtyřpruhové dálnice kategorie D 27,5/120 v délce 7,150 km včetně přímo souvisejícího napojení koncového úseku dálnice na stávající silnici I/37 v prostoru mezi obcemi Hořenice a Heřmanice nad Labem, v trase přeložky silnice I/33 ve směru na Českou Skalici (Náchod). Dálnice je vedena v území, které je v současnosti poměrně intenzivně zemědělsky využíváno. Trasa dálnice také prochází ochranným pásmem vodních zdrojů Jaroměře. Celkově lze stavbu charakterizovat jako běžnou dálniční stavbu bez složitějších konstrukcí, jejíž výškové řešení vychází z konfigurace terénu a z poměrně složitých a z hlediska zakládání i zemních prací nevhodných geotechnických podmínek pro stavbu. Za náročné je možné považovat řešení odvodnění tělesa dálnice, a to především z důvodu výskytu sprašových hlín s příměsí štěrku a z hlediska zemních prací nepoužitelných slínovců. Na úseku 1107 je navržen pouze jeden velký mostní objekt s označením 201 – Estakáda přes Dolecký a Jezbinský potok, který bude podrobněji popsán v další části článku.

Celkově je stavba rozdělena na 99 stavebních objektů do následujících objektových řad:

• 100 – Objekty pozemních komunikací;
• 200 – Mostní objekty a zdi;
• 300 – Vodohospodářské objekty;
• 400 – Elektro a sdělovací objekty;
• 500 – Objekty plynovodů;
• 600 – Objekty drah;
• 800 – Objekty úpravy území.

Na trase se nachází celkem devět mostů, z toho tři nadjezdy, jeden ocelový železniční most a pět mostů dálničních. Úsek dále funkčně doplňují dvě mimoúrovňová křížení, a to Jaroměř-jih, pracovní označení SO 110, a Jaroměř-sever, pracovně SO 111. Cílem tohoto článku je obecné seznámení čtenáře se stavbou 1107, proto autor vybral technicky nejzajímavější objekty stavby.

Objekt trasy dálnice – popis a záludnosti

Hlavním stavebním objektem tohoto úseku je objekt dálnice s označením SO 101. Trasa dálnice je od začátku staničení 106,220 vedena v nízkém násypu výšky do cca 1,5 m, dále přechází ve staničení 107,170 do hlubokého zářezu, v prostoru MÚK Jaroměř-jih je vedena po stávajícím terénu a dále pokračuje do zářezu v délce cca 500 m. Následuje opět nízký násyp a poté trasa přechází do hlubokého zářezu o délce necelých 1000 m. Tento zářez přechází v násyp, který je situován v předpolí nejdelšího mostu na trase, a to Estakády přes Dolecký a Jezbinský potok – SO 201, v délce přemostění přes 200 m. Následuje pasáž v násypu přibližně do staničení 112,100, která je přerušena mostními objekty 202 a 203. Ve směru staničení za objektem 203 se nachází mělký zářez, který za silnicí III/29915 přechází v násyp dlouhý cca 200 m. Následuje krátký zářez a poté hluboké údolí, ve kterém je navržen přesypaný mostní objekt SO 204. Za objektem se nachází prostor MÚK Jaroměř-sever se čtyřmi nájezdovými rampami, dále mostní objekt SO 205, za kterým bude úsek 1107 ukončen krátkým násypem. V tomto místě bude v budoucnu navázán úsek 1108.

Napojení na stávající silniční síť je zajištěno dálničním přivaděčem od silnice I/33 ve směru na Náchod. Z hlediska stavby se jedná o stavební objekt 130, který je veden pod železničním objektem SO 240. V prostoru napojení na stávající silnici I/33 je celá stavba 1107 ukončena okružní křižovatkou SO 112, na níž bude časem napojena stavba I/33 Jaroměře – obchvat. Podél hlavní trasy jsou navrženy tři protihlukové stěny o celkové délce 6 558 m.

Bilance zemních prací je téměř vyrovnaná – výkopů je v plánu cca 700 000 m³ a násypů přibližně 900 000 m³, přičemž část násypového materiálu tvoří nakupovaný materiál pro zásypy a obsypy potrubí. Jen pro zajímavost, v období tendru D11 1107 probíhaly ještě další výběrová řízení na stavby velkého rozsahu v regionu Královéhradecka, a to na stavby D11 1106 Hradec Králové – Smiřice a dva úseky D35 Opatovice – Časy a Časy – Ostrov. Na těchto souběžně soutěžených úsecích byl celkový deficit zemin přibližně 2,5 milionu m³ materiálu. Z hlediska deficitu materiálu je tak na tom úsek 1107 ještě dobře.

Řešení násypů a diverzity vlhkosti zemin

Jistou lehkou komplikací lze v případě zemních prací na tomto úseku nazvat výskyt sprašových zemin charakteru jílů se střední plasticitou F6 CL a jílů se střední plasticitou F6 CI, jejichž použití do násypového tělesa vyžaduje jednak úpravu hydraulickými pojivy, ale také vysokou technologickou kázeň při jejich zpracování.

Vlhkost zemin se v tomto případě pohybuje mezi cca 18–24 %. Z tohoto důvodu je zemina upravována příměsí 0,5–2,5 % směsného pojiva. Dávkování pojiva je vždy závislé na vlhkosti zeminy a probíhá po konzultaci s geotechnikem stavby. Na základě průkazních zkoušek je možno tyto zeminy použít i do aktivní zóny násypu, avšak za předpokladu obsahu pojiva minimálně 2 %. Pro tyto účely se používá vápenná směs SM 70 (vápenka Vitošov), nebo Geosol C70 (Prachovice). Pro mísení pojiva jsou používány půdní traktorové frézy, dávkování pojiva zajišťuje distributor. Tento postup vyžadoval zejména v začátcích provádění zemních prací častou přítomnost geotechnika stavby a v některých momentech jsme si připadali více jako chemici než jako stavbaři. V jednom místě vlhkost zeminy činila 18 %, o pár metrů dále už vlhkost dosahovala přes 22 %. Technologická kázeň a přesné dodržování technologických předpisů bylo tedy klíčové.

Z důvodu urychlení konsolidace násypů na trase dálnice a v předpolích mostů byly navrženy vertikální hloubkové geodrény spolu se sanačními vrstvami z drceného kameniva. Tyto technologie byly aplikovány pod všemi násypy výšky nad 3 m, tedy u většiny násypů stavebního objektu SO 101 a dále u všech mostů, kromě SO 221 a SO 240. U všech konsolidačních násypů mostů byly doplněny profily pro monitoring sedání vysokých násypů. V závislosti na požadavku délky konsolidace jednotlivých násypů byly geodrény realizovány v délkách od 3 do 8,5 m v trojúhelníkovém rastru od 0,78–1,28 m. Práce na geodrénech probíhaly z úrovně sanačních vrstev z drceného kameniva tloušťky 500 mm, které byly realizovány na upraveném podloží v kombinaci se separační geotextilií.

V prostoru SO 204 bylo před instalací geodrénů potřeba zřídit zazubení do strmých svahů tak, aby se na nich udržel stroj o hmotnosti 60 t. Tyto lavice byly prováděny postupně s instalací geodrénů a jejich šířka byla od 5,5 do 8 m. Odvodnění dálnice zajišťuje kanalizace situovaná ve středním dělicím pásu hlavní trasy, která je vyústěna do dvou usazovacích nádrží v 110,400 a 111,250 a na začátku úseku napojena na kanalizaci úseku 1106. Povrchové odvodnění dálnice je zajištěno příčným a podélným sklonem.

V úseku hlavní trasy je navržena skladba vozovky následovně:

• SMA – 40 mm;
• ACL – 80 mm;
• VMT 2 – 60 mm;
• VMT 1 – 60 mm;
• MZK – 200 mm;
• ŠD 0/63 – 250 mm a celková plocha zpevněných ploch je přibližně 160 000 m².

Estakáda přes Dolecký a Jezbinský potok, SO 201 – nejdelší most projektu

Dalším významným objektem úseku 1107 je objekt SO 201 – Estakáda přes Dolecký a Jezbinský potok. Účelem mostu je převedení dálnice D11 přes inundační území nad soutokem Doleckého a Jezbinského potoka. Vodní toky v uvedeném místě vytvářejí z hlediska přírody a geologických podmínek velmi složité a cenné zamokřené a podmáčené území, které bylo nutno zachovat. Z technického pohledu se jedná o trvalý mostní objekt o sedmi polích s horní mostovkou. Nosná konstrukce je tvořena spojitým dvoutrámem z předpjatého monolitického betonu, uloženým na hrncových ložiscích. Opěry jsou masivní, obsypané, s vyvěšenými rovnoběžnými křídly, pilíře prizmatické, šestiúhelníkového průřezu. Most je založen hlubinně na vrtaných železobetonových pilotách průměru 1 200 mm. Pro každý dopravní směr je navržena samostatná mostní kostrukce. Délka přemostění v případě SO 201 činí 292,30 m, délka mostu 311,80 m a délka nosné konstrukce 296,40 m (měřeno v ose mostu). Rozpětí krajních polí mostu jsou 35,2 m a mezilehlá pole mají rozpětí 44,8 m. Stavební výška mostu je 2,585 m, výška mostu potom 13,9 m (rozdíl nivelet v místě křížení). Součástí SO 201 je protihluková stěna, která je před a za mostem navázána na PHS SO 260.3.

V rámci výstavby objektu byla navržena skruž z materiálu PIŽMO a ocelových nosníků IP1000B2, HEB 100 a HEB 500. Navržený technologický předpis předpokládá betonáž nosné konstrukce v sedmi taktech. Založení skruže využívá jednak základových ústupků opěr a samotných základů pilířů, založení mezibárek skruže je realizováno na pilotách, na kterých jsou zřízeny hlavové patky o rozměrech 1000 × 1000 × 500 mm z betonu C25/30, respektive na panelových plochách se štěrkovým posypem. Bednění nosné konstrukce mostu je umístěno na posuvném vozíku. V současné době (stav k 31. srpnu 2020) je dokončen sedmý takt pravého mostu a je vybetonován první takt mostu levého. Byly zahájeny práce na římsách a odvodnění mostu. Do konce roku 2020 je v plánu betonáž dalších pěti taktů nosné konstrukce a pokračování v pracích na římsách. Od zahájení výstavby byl SO 201 jedním z kritických objektů, a to zejména kvůli době předpokládané konsolidace v předpolích mostů. Z důvodu urychlení konsolidace bylo provedeno oproti předpokladu dvojnásobné množství geodrénů. Tímto opatřením se podařilo zkrátit dobu konsolidace na cca tři měsíce a objekt se tak dostal z kritické cesty.

Přesypaný dálniční most SO 204

Podle názoru autora je z technického hlediska nejzajímavějším objektem stavby SO 204 – Most přes polní cestu v km 112,565. Jedná se přesypaný dálniční šikmý most, jehož konstrukci tvoří monolitická železobetonová kruhová klenba. Skládá se celkem z osmi dilatačních celků – šesti vnitřních, shodných, a dvou koncových, atypických. Každý díl je dále z důvodu omezení smrštění rozdělen uprostřed na dva celky o délce cca 6 m. Čela nosné konstrukce jsou zakončena šikmo podle sklonu přilehlého zemního tělesa, takže rámy jsou nahoře uzavřeny jen v části své délky a směrem ke koncům mají charakter úhlových zdí. Čelo tvoří monoliticky spojená římsa s nosnou konstrukcí. Římsa dosahuje ve vrcholu klenby maxima výšky 1 385 mm (měřeno od spodního líce klenby po horní hranu římsy), směrem dolů k dříku se její výška zmenšuje do nuly. Nosná konstrukce je navržena ve sklonu 8,0 %.

Spodní stavba je tvořena dvěma železobetonovými základovými pasy, do kterých jsou vetknuty vrtané piloty o průměru 1 180 mm. Pasy jsou vzájemně propojeny železobetonovými táhly. Do pasů jsou vetknuty stěny opěr a následně i kruhová klenba. Dilatační, respektive smršťovací spáry jsou přiznány od pasů výše. Délka přemostění je 17,56 m, délka mostu 23,27 m a délka nosné konstrukce 19,41 m. Šířka mostu činí potom 102,16 m. Výškový rozdíl portálových částí mostu je tedy přes 8 m.

Most je umístěn v jižním svahu údolí, které se nachází severně od obce Hořenice a v místě přechodu budoucí dálnice přes přírodní rýhu, která slouží k odvedení povrchových vod z přilehlého území. Svahy údolí se na severu i jihu prudce zvedají a údolí je v době srážek nebo tání intenzivně zamokřeno stékající vodou ze svahů. To vše, v kombinaci s 8% sklonem území v podélném směru konstrukce, vytváří složité geologické poměry.

Délka betonážních celků 2 až 7 je 12 m, délka krajních (portálových) celků 15,86 m (vlevo ve směru staničení), respektive 13,93 m vpravo. Betonáž probíhá na posuvné skruži a v současné době je zabetonován portálový celek vpravo ve směru staničení včetně římsy. V září 2020 je v plánu betonáž druhého celku a do konce roku 2020 jsou v plánu další čtyři celky. Samostatnou kapitolou tohoto stavebního objektu jsou zemní práce. Vzhledem ke složitosti geologických poměrů a výšky násypu nad objektem (až 8 m) je navržen vpravo ve směru staničení armovaný svah v kombinaci s přitěžovací lavicí pro zajištění celkové stability svahu násypu tělesa. Celkový objem zásypu prostoru SO 204 pak činí bezmála 100 000 m³. Zásypy mostu jsou plánovány na jaro 2021.

Ocelový železniční most SO 240

Posledním objektem, který podle názoru autora vyžaduje pozornost, je ocelový železniční most nad přeložkou silnice I/33 s označením SO 240. Mostní objekt převádí železniční trať Hradec Králové – Stará Paka (celostátní dráha 500 00 Jaroměř – Liberec) přes přeložku silnice I/33 a polní cestu. Jedná se o ocelový jednokolejný most s dolní mostovkou, jehož hlavní nosnou konstrukci tvoří Protasův nosník, tedy tuhý trám vyztužený příhradovinou. Mostovka je tvořena ortotropní deskou. Délka přemostění je 40,5 m, délka mostu 59,55 m, rozpětí nosné konstrukce pak 42 m. Most je založen hlubinně, na pilotách profilu 1050.

Objekt byl realizován v traťové výluce, která byla původně naplánována na pouhých 47 dní. Avšak vinou prodloužení přípravných prací a projednání výrobně technické dokumentace se realizace odsunula o rok. Toto nám umožnilo realizaci objektu v komfortním čase devadesáti dní, neboť v souběhu probíhala na trati výluka z důvodu rekonstrukce nádraží Jaroměř. Ocelová konstrukce byla vyrobena ve dvou výrobnách – v Trenčíně a Frýdku-Místku. Na místě jsme ji osadili na podpůrnou konstrukci typu POLO umístěnou rovnoběžně s trasou železnice. V místě budoucího umístění mostu byla v příčném směru vybudována výsuvná dráha, po které byl most po smontování a opatření PKO zasunut na předem připravené podpory. Samotnému vysouvání mostu předcházela demolice původního podjezdu pod tratí, odtěžení části železničního násypu v místě přeložky silnice I/33 a založení a vybetonování opěr.

Závěr

Výstavba velkých projektů v ČR je poměrně náročnou disciplínou. Zejména začátky bývají hektické a nejinak tomu bylo i v případě tohoto projektu. Projektový tým byl tvořen za pochodu a prakticky od nuly. V současnosti čítá celkem 33 techniků, mezi nimi stavbyvedoucí, mistry, přípraváře či technology. Projekt je v současnosti ve vysokém stadiu rozpracovanosti. Zemní práce jsou prakticky hotové, betonují se nosné konstrukce mostů a říms, pokládají se asfaltové vrstvy, vrstvy z MZK a štěrkodrtí, probíhají práce na protihlukových stěnách a pokračuje mnoho dalších činností. Do konce letošního roku máme v plánu položit asfaltové vrstvy do úrovně ložné vrstvy přibližně do staničení 112,400, což by znamenalo, že nám na příští rok zůstane přibližně 1 km trasy SO 101. Projekt tak probíhá podle plánovaného harmonogramu a nic nebrání uvedení do provozu v plánovaném termínu v prosinci 2021. S předstihem jsme splnili první i druhý závazný milník. Vše výše uvedené je zásluhou celého týmu, který je v současné době konsolidován a funguje velmi dobře. Na tomto projektu spolupracuje několik oblastí napříč koncernem PORR a projekt je také výtečnou příležitostí pro zavádění moderních technologií, jako je např. pokládka konstrukčních vrstev s využitím 3D, kterou jsme zavedli, otestovali a úspěšně zvládli. V současné době spolupracujeme na projektu s více než 200 dodavateli.

Zdroje:
[1] www.ceskedalnice.cz
[2] www.rsd.cz
[3] Realizační dokumentace stavby, zpracovatel: TUBES spol. s r. o., Nad Zátiším 345/12, 142 00 Praha 4.
[4] Výrobně-technická dokumentace podpěrné skruže SO 201, zpracovatel: SMP CZ, a.s., Vyskočilova 1566, 140 00, Praha 4.
[5] Výrobně-technická dokumentace SO 240, zpracovatel: Bögl a Krýsl, k.s., Renoirova 1051/2a, 152 00 Praha 5.