Rekonstrukce Negrelliho viaduktu před dokončením

Důvody rekonstrukce mostu

Hlavním důvodem rekonstrukce mostu byl špatný technický stav klenbových konstrukcí. Vlivem poruch izolace a odvodnění a následného zatékání vody do konstrukce vykazovaly klenby řadu poruch a vyžadovaly sanaci zdiva nebo výměnu zdicích prvků. Bylo nutné vyměnit a obnovit systém odvodnění mostu a zesílit vybrané základy pilířů a zpevnit zdivo injektáží. V některých případech bylo vzhledem k rozsahu poškození zdiva nutné klenby kompletně rozebrat, dosloužilé kameny nahradit novými a klenby, případně i s pilíři, znovu vyzdít.

Stručný popis rekonstrukce

Rekonstrukce byla zahájena v březnu 2017, v červenci téhož roku započala kompletní výluka na mostě, která trvala do června letošního roku. Dokončovací práce budou pokračovat do listopadu. Viadukt byl zprovozněn 1. června 2020, tedy s měsíčním předstihem oproti smluvnímu termínu.

SO 14-01, neklenbový most přes Pernerovu ulici
Nosná konstrukce mostu přes Pernerovu ulici byla provizorně zdvižena o 2,5 m na ocelové konstrukci podepřené na bocích opěr  na  příhradových  ocelových  stojkách,  ocelové  části  byly  očištěny   a obnovila se protikorozní ochrana (obr. 2).

Stávající úložné prahy byly odbourány, ložiska demontována a repasována a byly zesíleny opěry, a to mikropilotami vrtanými z úrovně vršku opěry. Vzhledem k odlišnému směrovému vedení kolejí v novém stavu byla nosná konstrukce v řádu centimetrů příčně i podélně posunuta a spuštěna na nová ložiska uložená na nově vybetonované úložné prahy. Všechny činnosti byly prováděny při zachování automobilového provozu pod mostem. Po dokončení prací byla nosná konstrukce spuštěna zpět na upravenou spodní stavbu. Hmotnost zvedané konstrukce činila cca 220 t.

SO 14-02, klenbový most mezi ulicemi Pernerova a Prvního pluku
Podrobnosti o stavebních pracích (obr. 3) jsou uvedeny v kapitole Klenbové mosty tohoto článku.

SO 14-03, most přes ulici Prvního pluku
Nosné konstrukce mostu přes ulici Prvního pluku – samostatné pro každou kolej, o hmotnosti přes 170 t byly v únoru 2018 demontovány. Následně byl odbourán původní kamenný a částečně betonový úložný práh opěr mostu. Poté proběhla realizace rastru mikropilot, vrtaných skrze stávající dřík opěry do podloží pod základovou spárou. Následně byl vybetonován úložný práh pro novou konstrukci mostu. Osazení ocelové konstrukce proběhlo v květnu roku 2019 (obr. 4).  Na rozdíl od původního mostu je nový most pouze  jednokolejný (obr. 5). Konstrukce mostu se skládá ze dvou příhradových nosníků    s parabolickým horním pásem a mostovkou se štěrkovým ložem. Mostovka je navržena jako ortotropní, s příčníky v místech styčníků příhradové konstrukce. Hmotnost oceli je 169 t a rozpětí konstrukce 34,800 m. Celá konstrukce obsahuje 388 svarů v celkové délce více než 256 metrů.

SO 14-04, klenbový most mezi ulicemi Prvního pluku a Křižíkova
Po odtěžení zásypů kleneb se v klenbě č. 98 objevila příčná trhlina na rubu klenby. Po dodatečné diagnostice bylo doporučeno klenbu ponechat a sanovat ji helikální výztuží, které bylo použito 1 400 m.

SO 14-05, most přes bývalou uhelnou kolej
U mostu přes bývalou uhelnou kolej byla zbourána původní konstrukce ze zabetonovaných ocelových nosníků a následně byla nahrazena železobetonovou deskovou nosnou konstrukcí uloženou na úložných prazích. Nové úložné prahy byly ukotveny do stávající spodní stavby.

SO 14-06, most rozdělující autobusové nádraží Florenc na horní a spodní část
Částečným překvapením byl stav stavebního objektu u autobusového nádraží Florenc, kde byla na dvojkolejný most historicky přidána kolej třetí, obratová. Na původních cihelných klenbách byla za tím účelem zhotovena nová roznášecí deska s použitím vyřazených kolejnic místo betonářské výztuže. Kolejnice probíhaly  přes  celou šíři mostu a byly v rozteči 100–150 mm.

Vzhledem k chybějící archivní dokumentaci byl způsob vyztužení roznášecí desky zjištěn až při jejím odbourávání. Při přerušení kolejnic v nesprávném místě hrozilo převážení na římsy a krajní části desky. Kromě zvýšení časových nároků a bezpečnostních opatření při odstraňování této konstrukce vyvolalo přidání třetí koleje nadměrné zatížení kleneb, které se velmi negativně projevilo na jejich životnosti. K původním klenbám, jejichž přestavbu předpokládala projektová dokumentace, tak přibyly ještě další čtyři oblouky. Postupné rozebírání a výstavba kleneb v tak dlouhém úseku kladla vysoké nároky na počet pracovníků a dodávky nových kamenů, a navíc vše bylo komplikováno provozem autobusového nádraží, který nebylo možné omezit (obr. 1). Klenby se musely rozebírat postupně, při zachování průjezdu autobusů a umožnění přístupu chodců klenbami na nástupiště. Další komplikací byla délka úseku přestavovaných kleneb. Umístění velkého věžového jeřábu nebylo z důvodu průjezdu autobusů možné a menší jeřáb bylo nutné přestavit do druhé polohy. Všechny tyto důvody přispěly k prodloužení konečného termínu rekonstrukce.

SO 14-07, most přes Křižíkovu ulici
Po demolici mostu přes Křižíkovu ulici následovalo bourání mostních opěr a sanační práce. V polovině roku 2019 bylo osazeno sedm ocelových nosníků o hmotnostech 15,3–21,4 t tvořících budoucí nosnou konstrukci, která byla navržena jako otevřený železobetonový polorám o jednom poli s příčlí z ocelových spřažených nosníků (obr. 6, 8). Před ukládkou nosníků bylo provedeno robustní zpevnění podzákladí projektovaných opěr sestávající z kombinovaných prvků hlubinného založení tvořených sloupy tryskové injektáže, vyztuženými ocelovými trubními mikropilotami vetknutými do nových železobetonových základových pasů. Architektonické řešení počítá s obkladem betonových opěr strojně řezaným pískovcem shodným s pískovcem ostatních objektů.

SO 14-08,  most  mezi  ulicemi  Křižíkova  a  Sokolovská
Betonové klenby z padesátých let 20. století, přímo přiléhající k opěře mostu přes Křižíkovu ulici, čekal podobný osud jako most – dva oblouky byly pro nedostatečnou pevnost, kvalitu betonu a nevyhovující stupeň vyztužení a zjištěnou malou tloušťku kleneb potřebnou pro zajištění přechodnosti mostu zbourány po horní úroveň pilířů. Se zástupci Národního památkového ústavu bylo projednáno, že beton bude nahrazen původním materiálem, tzn. že nové klenby budou z pískovcových kamenů. Po odstranění stávajícího podskružení a zaměření kleneb vyhotovil dodavatel kamene – především vzhledem ke složitému tvaru kleneb (klenba 22 je dvakrát zalomená s proměnnou světlostí, klenba 23 je jednou zalomená) – 3D model, ze kterého se vycházelo při výrobě jednotlivých kamenů i při výrobě dřevěných ramenátů podpěrné skruže (obr. 11). Každý kámen byl vyroben na míru podle výrobně-technické dokumentace, zvláštní pozornost byla věnována rozměrům nepravidelných klenáků. Celkem bylo na stavebním objektu SO 14-08 mezi ulicemi Křižíkova a Sokolovská zbouráno a znovu postaveno pět kleneb, z toho dvě výše uvedené betonové a tři cihelné s pískovcovými lícovými zdmi.

SO 14-11, řešení mezi ulicemi Pobřežní a Rohanské nábřeží
Skutečnou výzvou byla demolice betonové klenby nad rámec zadání v blízkosti Rohanského nábřeží, kde je viadukt obklopen hustou zástavbou s následnou výstavbou nové betonové klenby. Potřeba demolice původní konstrukce betonové klenby číslo 50 vyvstala   v průběhu provádění podrobné diagnostiky stavu konstrukce v rámci doplňkového stavebně-technického průzkumu a na základě vyhodnocení vlastností betonu z odebraných vzorků. Po odstranění omítek na podhledu klenby byl vizuálně zjištěn velmi špatný stav betonu konstrukce, kaverny a hloubkově neprobetonovaná hnízda, obnažená a značně oslabená výztuž, která navíc neodpovídala předpokladům archivní dokumentace. Na základě pevnostních zkoušek betonu byl proveden statický přepočet zatížitelnosti klenby s nevyhovujícím výsledkem. Jediným možným řešením zjištěného stavu byla shledána demolice klenby a výstavba nové.

SO 14-12, most přes Vltavu nad plavební komorou
Jedná se o žulový klenbový most o třech polích, spojující karlínské nábřeží s ostrovem Štvanice (obr. 9, 10). Délka přemostění činí 107,7 m. Pilíře mostu P1 a P2 jsou založeny plošně na několikastupňové základové patce se základovou spárou v předkvartérním podloží, jež je v místě tvořeno ordovickými břidlicemi. V projektové dokumentaci byla původně u pilíře P2 mostu navržena poloviční těsněná jímka přimknutá ke stávající železobetonové dělicí zdi. S ohledem na charakter dna v řece (malá mocnost písčitých štěrků, pravděpodobný výskyt kamenů, až balvanů, možných zbytků kamenných  záhozů a podloží tvořené navětralými břidlicemi) byla navržena dvojitá nasazená štětová jímka. Před zahájením prací provedl zhotovitel na vlastní náklady doplňující potápěčský průzkum. Tento průzkum odhalil nejen částečnou absenci kamenného záhozu v řece kolem pilíře P2 a nevyhovující stav jeho základového zdiva (drolící se kameny, otevřené hluboké spáry mezi kameny), ale zejména betonovou desku kolem pilíře v místě plánované jímky. Po jejím zaměření potápěči bylo zjištěno, že deska zasahuje přibližně do vzdálenosti 3 – 4 m od  pilíře v  úrovni  dna a jímku není možné, vzhledem k existenci plavební dráhy, odsunout až za tuto překážku. K desce nebyla dohledána žádná archivní dokumentace a nakonec byla po několika jednáních vyloučena možnost jejího vybourání. Navržené řešení tedy bylo nutno změnit a požadované  průzkumné  práce i následnou opravu zjištěných závad museli provést  potápěči. O konečném způsobu sanace, která byla nakonec realizována jako kombinace sanačních prací prováděných shora z mostu (injektáž dříku pilíře  svislými  vrty), a činnostech prováděných pod vodou (spárování, hloubkové spárovaní, výměna kamenů, betonáž) bylo rozhodnuto po důkladném zvážení všech faktorů ovlivňujících průběh rekonstrukce na daném objektu s ohledem na minimalizaci dopadu  na  provoz v plavební komoře a plavební dráze za účasti investora, projektanta, zhotovitele a dodavatele speciálního zakládání. Vzhledem ke zjištěnému rozsahu porušení pláště pilíře P2 následně investor rozhodl rovněž o nutnosti prohlídky pilíře P1, který původně nebyl v projektu zohledněn. Tato prohlídka realizovaná potápěči odhalila velmi podobný rozsah škod a nutnost sanace obložení pilíře P1 jako na pilíři P2.

SO 14-13, most na ostrově Štvanice
Dodatečný diagnostický průzkum potvrdil nutnost přestavby kleneb  a pilířů i na Štvanici. I v tomto případě bylo identifikováno velké množství poškozených kamenů a trhliny v klenbách. Oblouky trpěly kromě zatékající vody svrchu i vodou z povodní, proto byly rozebrány čtyři klenby včetně pilířů jdoucí za sebou, a to až pod úroveň povrchu terénu. Podzákladí pilířů bylo zesíleno sloupy tryskové injektáže, následně bylo zahájeno jejich vyzdívání z původních použitelných, ve větší míře však nových kamenů. Nové kameny byly na staveniště dováženy z německé Pirny, protože žádný český lom nedokázal zajistit potřebný objem. Německý dodavatel využívá pískovce z více lomů. Výstavba kleneb probíhala na nových podpěrných skružích.

SO 14-14, most přes Vltavu mezi Štvanicí a Bubny
Stavební objekt SO 14-14  je jednopodlažním mostem o pěti polích s nosnou konstrukcí tvořenou žulovými klenbami uloženými na plošně založených žulových pilířích (obr. 12–14). Most v délce 142 m spojuje Štvanici s Bubenským nábřežím a čtyři jeho pilíře jsou umístěny v řečišti Vltavy.

U obou mostů přes Vltavu proběhly práce na přezdívání vrchních čtyř kamenů průčelních zdí zároveň s jejich vysunutím směrem ven, a to pro nutnost rozšíření mostovky, prováděné na podpůrné konstrukci pojíždějící po podkladním betonu pod budoucí roznášecí deskou mostovky. Po odstranění kamenného zábradlí a vyčištění spáry na úroveň podle projektu byla položena první řada kamenů s využitím pomocné pracovní lávky. Těžiště kamene bylo na mostě a pro zajištění bezpečnosti byl kámen kotven svislými nerezovými trny. Pro ukládku kamene dva a tři a pro následné zmonolitnění římsy byl použit těžký římsový vozík. Vozík umožňoval betonáž římsy v délce 12 m, a to symetricky po obou stranách zároveň; po mostě se pohyboval po kolejnicích, které musely být polohově srovnány vůči ose mostu a výškově vůči kameni číslo jedna. Kameny byly opatřeny dodatečně vlepovanými spřahujícími nerezovými trny z žebírkové výztuže. Větší část kamenů spodní řady byla na rozdíl od projektové dokumentace nalezena kratší, než by bylo potřebné pro jejich vysunutí před boční líc mostu, byly proto nahrazeny novými žulovými kameny.

Aby  nedošlo  při  betonáži  k  popraskání  spár  mezi  kameny, musely  být  deformace  římsového  vozíku  naprosto minimální. Z toho důvodu bylo nutné vozík opřít o konzoly kotvené do poprsních zdí. Kameny o hmotnosti 0,8–2,5 t byly po mostě k římsovému vozíku dopravovány manipulátorem, další manipulace a  ukládka  kamenů do bednění  byla  prováděna  ručně,  důmyslným  systémem  kladek  a zvedáků, kterými byl vozík vybaven. Samotná betonáž byla realizována betonpumpou umístěnou na Štvanici kolonou betonářských rour délky přibližně 100 m.

SO 14-15, most přes Bubenské nábřeží
Práce na objektu přes Bubenské nábřeží byla zahájena v roce 2019. Jedná se o dvoukolejný most o dvou polích s nosnou konstrukcí tvořenou prefabrikovanými dodatečně předpjatými nosníky typu KT. Pracím předcházel stavebně technický průzkum, na jehož základě byl specifikován rozsah sanace. V rámci sanace byla provedena reprofilace betonových ploch, obnova izolace, obnova PKO zábradlí   a ložisek, obnova odvodnění mostu a úprava přechodové oblasti směrem do Bubnů při zachování spodní stavby i nosné konstrukce z nosníků KT.

Klenbové mosty
U klenbových mostů byly, pro zajištění stability a zachování tvaru kleneb při odtěžování zásypu jejich rubu, provedeny podpěrné skruže, které plnily svou funkci až do doby opětovného  vyplnění rubu kleneb zásypem, navrženým z mezerovitého betonu. Potom bylo možné skruže demontovat, protože klenby po přitížení rubu novým materiálem opět staticky fungovaly, jak měly, a nehrozila tedy jejich deformace.

Po podskružení kleneb bylo odbouráno původní zábradlí i římsy mostu a postupně byl odebírán zásyp z rubu kleneb s následným mechanickým očištěním. Poté byl celý vnitřní povrch opatřen vyrovnávací stěrkou, která sloužila jako podklad pod navržený hydroizolační systém. Účelem stěrky bylo vyrovnat výrazné nerovnosti na rubu klenby, protože kameny nebylo zvykem z rubové strany opracovávat.  Vzhledem k umístění vyrovnávací  stěrky se kladl důraz na její materiálové vlastnosti. Systém stříkaného betonu byl dále využit jako vyrovnání po odbourání a začištění poprsních zdí.

Vzhledem k tomu, že materiál, který byl v původním zásypu, nebylo možné zpětně použít, bylo třeba zvolit nový vhodný zásyp s požadovanými vlastnostmi. Směrodatné bylo zajištění drenážní funkce předepsanou mezerovitostí 20–25 % a zároveň zachování objemové hmotnosti i tlakové pevnosti; z tohoto důvodu byl zvolen mezerovitý beton, který byl ukládán po vrstvách max. tl. 300 mm. Na odbourané úrovni poprsních zídek mostu byl symetricky od osy pilíře proveden železobetonový úložný práh s ozubem, který byl vlepovanými trny z betonářské výztuže kotven do stávajících poprsních zdí. Z boku byl obložen kotveným obkladem z původních pískovcových kvádrů. Kameny byly do úložného prahu kotveny z boku trny z betonářské výztuže do vrtů vyplněných vysokopevnostní nesmršťující zálivkou. Na úložný práh navazují z obou stran monolitické bloky z lehce vyztuženého betonu. Tyto bloky byly, stejně jako úložné prahy, kotveny vlepovanými trny z betonářské výztuže do poprsních zdí.

Železobetonové roznášecí desky z betonu C30/37-XC4+XF3 se směsí polypropylenových vláken byly na úložné prahy nasazeny přes ozub. Jednotlivé desky byly dilatovány vždy nad vrcholem klenby, kde mají nulový sklon. Spád desky byl zajištěn jak v příčném, tak podélném směru k odvodňovači, který je umístěn v ose nad pilířem a přes soustavu nerezového odvodnění vyveden poprsní zdí do svislého svodu na vnější straně pilíře. Před zahájením betonáží byly na lícní stranu budoucí desky vloženy matrice s vhodným vzorem, aby bylo docíleno reliéfního povrchu průběžné betonové plochy imitující povrch pemrlovaného kamene podle architektonického návrhu. Na roznášecí desku pak byly nasazeny železobetonové římsy, které jsou dilatovány na kratší úseky tak, aby byl omezen vznik smršťovacích trhlin. Na železobetonovou roznášecí desku byla dále položena hydroizolace ze zdvojených asfaltových natavovaných pásů s následnou ochrannou vrstvou z litého asfaltu a antivibrační rohože z přírodního kaučuku. V říjnu 2019 bylo zahájeno sypání štěrku a pokládka kolejí v úseku Bubny–Hrabovka.

Na římsy bylo postupně umístěno nové ocelové zábradlí, které vzhledově odpovídá tomu původnímu z roku 1936 a je jedním ze sjednocujících architektonických  prvků.  Vzor  zábradlí  byl  navržen  a schválen speciálně pro rekonstrukci Negrelliho viaduktu. Původně bylo na mostě osazeno mnoho druhů ocelového a kamenného zábradlí, které odpovídalo době, kdy byly provedeny tehdy nové římsy mostu.

Zajímavosti na závěr

Negrelliho viadukt je nejdelším železničním mostem v České republice a do roku 1910 byl nejdelším mostem v Evropě. Při jeho výstavbě v letech 1846 až 1849 pracovalo denně až 3 000 dělníků. V dnešní době se na rekonstrukci každodenně podílelo sto až sto padesát pracovníků. Všechny práce probíhaly pod dohledem památkářů, přičemž na některých mostních objektech bylo navrženo až šestnáct různých způsobů sanace. Vzhledem ke skutečně zastiženému nevyhovujícímu stavu některých konstrukcí bylo rozhodnuto o prodloužení doby výstavby o deset měsíců. Na základě vyhodnocení diagnostického průzkumu bylo zbouráno celkem devatenáct kleneb.

Poznámka redakce: Předchozí díl článku, který představil rekonstrukci z pohledu geotechnika-zhotovitele, najdete v časopise Stavebnictví  č. 08/2018.