Zkušenosti z výstavby železobetonové konstrukce Nové vodní linky ÚČOV

Vedení firem SMP CZ, a.s., a HOCHTIEF CZ a.s., tvořící stavební Sdružení ÚČOV Praha, si bylo dobře vědomo významu železobetonových konstrukcí pro úspěch celého projektu Nové vodní linky ÚČOV a učinilo zásadní rozhodnutí o zajištění výstavby těchto konstrukcí vlastními kapacitami.

Příprava, plán organizace výstavby

Na samotné přípravě stavby železobetonových konstrukcí se začalo pracovat na podzim roku 2013, kdy Sdružení ÚČOV Praha zahájilo práce na projektové dokumentaci pro stavební povolení. Byl ustanoven speciální tým technické a výrobní přípravy betonových konstrukcí, v němž byly  zastoupeny  firmy  SMP CZ, a.s., HOCHTIEF CZ a.s. a člen skupiny SMP – PRŮMSTAV, a.s. Tento tým se pak následně stal základem pro budoucí Sdružený ÚČOV Praha – železobetony (SMP CZ, a.s., jako vedoucí účastník, členové HOCHTIEF CZ a.s. a PRŮMSTAV, a.s.), které realizovalo kompletní železobetonové konstrukce na Nové vodní lince jako interní subdodavatel pro stavební Sdružení ÚČOV Praha. Celková příprava železobetonových konstrukcí probíhala v úzké spolupráci s přípravou celé stavby NVL stavebním sdružením.

Přípravný tým měl za cíl následující hlavní úkoly:
■    tvorbu plánu organizace výstavby (POV);
■    maximální přiblížení mechanizace k pracovním záběrům betonáže;
■    stanovení časových náročností pro výstavbu jednotlivých konstrukcí.

Před zpracováním realizační dokumentace stavby (RDS) bylo třeba pro projektanty připravit zásady řešení detailů styků jednotlivých konstrukcí. Vzhledem k tomu, že hotové dílo musí odolat povodni odpovídající průtoku vody ve Vltavě v roce 2002, bylo hlavním požadavkem zabezpečení vodotěsnosti většiny konstrukčních detailů. Současně s tím bylo třeba určit polohu vodorovných spár – což ovlivňovalo tvar výztuže.

Plán organizace výstavby železobetonových konstrukcí (POV) bylo nutno vytvořit tak, aby mohl být integrován do celkového plánování stavebního sdružení. Už to, že se stavba nachází na ostrově, dalo tušit, že zcela určitě nepůjde o „běžný projekt“, což platilo nejen ve fázi přípravy stavby, ale také po celou dobu její realizace.

Císařský ostrov, místo výstavby Nové vodní linky ÚČOV, je ohraničen z jedné strany plavebním kanálem a na druhé straně Vltavou. Dopravní spojení ostrova je zabezpečeno dvěma komunikacemi, a to Papírenskou ulicí směrem od Prahy 6, anebo ulicí Za Elektrárnou ve směru od Prahy 7, která byla ve výsledku určena pro hlavní zásobování stavebním materiálem. Pro dopravu materiálu na výstavbu železobetonových konstrukcí byla zpočátku zvažována také lodní doprava z plavebního kanálu, avšak vzhledem k tomu, že nutnost zabezpečení plynulého zásobování stavebním materiálem byla pro postup a rychlost výstavby zcela klíčová, bylo nakonec rozhodnuto o využití pouze pozemní dopravy.

I tuto variantu však provázela určitá omezení, se kterými bylo třeba se vypořádat,  jako  například  průjezd  nákladní  dopravy  městem a centrem města, délka trasy ve vztahu k době zpracovatelnosti betonové směsi, případné dodatečné opravy škod na pozemních komunikacích způsobené nákladní dopravou, nebo vyloučení možnosti nepřetržitého zásobování po 24 hod/den. Právě s ohledem na nutnost zajištění plynulého zásobování stavby materiálem nakonec stavební sdružení rozhodlo o vybudování zcela nové obslužné účelové komunikace z nového Trojského mostu na ulici Za Elektrárnou, čímž byl vyloučen dopravně složitý příjezd směrem od Výstaviště Holešovice. Jak se ukázalo, toto dopravní řešení bylo pro plynulost zásobování zcela zásadní. Přímo na stavbě byla obslužnost zabezpečena novou betonovou komunikací vystavěnou po obvodě stavební jámy a čtyř přístupových míst na stavbu (vrátnic). Přístup z komunikace do samotné základové jámy o rozměrech 500 × 350 m zabezpečovaly tři hlavní sjezdy. Ve stavební jámě byly plánovány betonáže střední části stavby, zbylé části betonáží probíhaly z obslužné betonové komunikace.

Staveniště na Císařském ostrově ani plán výstavby a termíny realizace nedovolovaly vybudování dostatečných skladovacích ploch. Mimo stavební jámu byla vymezena pouze skladová plocha o výměře 450 m², která však pokryla pouze potřeby na uložení drobného stavebního materiálu. Převážnou část materiálu, který mířil na stavbu, bylo proto většinou nutno ihned zabudovat. Po celou dobu výstavby tedy bylo nutno složitě řešit veškeré návozy stavebního materiálu a koordinovat je s probíhajícími betonážemi – které, jak bylo řečeno, měly absolutní prioritu. Nebylo výjimkou, když zároveň probíhaly dvě až tři betonáže mobilními čerpadly z obslužné komunikace – což znamenalo zablokování dopravy v místě stanoviště čerpadla pro ostatní nákladní dopravu. Plánování tak představovalo velice složitý proces nejen z pohledu počtu omezení zmíněných betonáží, ale také například nerespektování dohodnutých návozů ze stran ostatních dodavatelů.

Obtížnost plánování dopravního zásobování stavby dokumentují následující údaje:
■  Betonáže: po celou dobu betonáží po obslužné komunikaci projelo 20 000 autodomíchávačů o kapacitě 8 m3. Samotné mobilní čerpadlo se „rozpatkovalo“ cca 2300×.
■  Doprava armatury na stavbu byla zajištěna 880 návozy, doprava bednění a lešení probíhala celkem 1150 návozy – vše bylo třeba složit ihned po návozu na stavbu do stavební jámy věžovými jeřáby. Dopravu filigránů na spřažené stropní konstrukce a jejich letmá montáž (34 700 m²) obstaralo 330 návozů, montáž probíhala věžovými jeřáby.
■  Odvoz odpadu velkoobjemových kontejnerů znamenal 630 návozů/odvozů.
■  Další položku představoval návoz technologie NVL.

Mottem naší práce byl od počátku výrok profesora Konráda Hrubana, odborníka na železobetonové konstrukce, že „betonová konstrukce je tehdy kvalitní, když je kvalitní v každém provedeném detailu“. Toto tvrzení platilo při realizaci železobetonu NVL hned několinásobně. Zvládnutí obrovského objemu prací navzdory omezení v podobě času a prostoru  a  dodržení  technologické  kázně,  kvality  realizace a bezpečnosti práce bylo klíčové pro úspěšnou realizaci celého díla.

Věžové jeřáby
Samostatným úkolem v rámci plánování stavby bylo vyřešení umístění a stanovení počtu věžových jeřábů tak, aby byla zabezpečena dostatečná obslužnost ve stavební jámě. Po pečlivé analýze byl nakonec celkový počet stacionárních věžových jeřábů stanoven na devatenáct a kolejový pojízdný jeřáb byl k dispozici jeden. Většina jeřábů byla s výložníkem délky 50 m a vlivem výstavby došlo i k tomu, že byly dva věžové jeřáby polohově přemístěny. Koordinaci věžových jeřábů, školení, složité zdvihy břemen, zajištění nepřetržitého 24hodinového provozu jeřábů a vlastní bezpečnost práce řídil speciální koordinátor. Veškeré zdvihací práce například nebyly zabezpečeny pouze věžovými jeřáby, v halách objektu hrubého předčištění byly prefabrikované střešní konstrukce osazovány pásovým jeřábem LIEBHERR  LR 1750  o  maximální  nosnosti  750  t a s maximálním vyložením 136 m, který byl největším strojem tohoto typu v České republice.

Stanovení časové náročnosti

Přípravný tým se také detailně zabýval stanovením časové náročnosti realizace betonových stěn, což z celkového pohledu potřeby bednění představovalo 80 %. Zatímco u základových a stropních desek se daly s drobnými úpravami použít hodnoty a zkušenosti z obvyklých staveb, u stěn toto typu to možné nebylo. Většina stěn přesahovala běžně prováděné konstrukce, s kterými jsme měli zkušenosti. Běžné výšky železobetonových stěn dosahovaly od 5 do 11 m s extrémem až 14 m, jejich tloušťky se pohybovaly až do 700 mm. Časová náročnost byla základním ukazatelem pro plánování pracovních kapacit (tesařů, betonářů či lešenářů). Bylo nutno stanovit a vytvořit jednotlivé postupy a metody zejména pro tyto oblasti:
■  Betonáž na celou výšku stěny, kde běžná výška betonáže dosahovala 10,8 m: vyřešení rychlosti betonáže, způsobu ukládky čerstvé betonové směsi s maximální výškou dopadu 1,5 m, kontroly ukládky, nebo nutných opatření pro betonování v letním nebo zimním období.
■  Hutnění ponorným vibrátorem: způsob a kontrola hutnění na výšku stěny 10,8 m.
■  Tesařská čílka pracovního záběru: způsoby těsnění spár mezi pracovními záběry, osazení či stabilizace čílka, stanovení postupu demontáže čílek s cílem opakovaného použití bednicího materiálu.
■  Bednění: stanovit efektivní a rychlé způsoby montáže a demontáže bednění, způsoby vyrovnávání bednění vzhledem k požadovaným odchylkám. Prostorové uspořádání, manipulace.
■  Armatura: stanovení efektivních způsobů montáže bednění na plnou výšku stěny.
■  BOZP: připravit metodiku řešící ochranu pracovníků ve výškách.

Pro stanovení časových náročností pro jednotlivé pracovní postupy byly v průběhu přípravy vytvořeny modelové situace, kde se navržené postupy prověřovaly v praxi s ověřením jejich časových náročností. Tímto způsobem se stanovovaly normativní základny pro plánování nasazení výrobních kapacit, vytíženosti jeřábů. Z tohoto důvodu byla provedena v roce 2015 také zkouška v areálu SMP v Zápech u Brandýsa nad Labem v měřítku 1 : 1. Nejprve byl vybetonován 12 m dlouhý pás s vyčnívající výztuží. V rámci zkoušky byla také vyvázána výztuž délky 12 m průměru 20 mm v rozteči 200 mm při obou površích stěny. Výztuž byla zabezpečena proti ztrátě stability a následně po obou stranách zabedněna tak, že byl vytvořen pracovní záběr délky 10 ×10 m. Při těchto zkouškách se měřila časová náročnost jednotlivých pracovních úkonů. Zkouška proběhla opakovaně s rámovým bedněním od různých dodavatelů. Práce na vyvázání armatury stěn zabezpečovali agenturní pracovníci, tesařské práce zabezpečovali pracovníci firmy SMP CZ, a.s. Na základě těchto zkoušek byly upraveny jednotlivé pracovní postupy a časové náročnosti. Zároveň došlo k úpravě sestav bednění. Zkušenosti z těchto zkoušek byly zapracovány do pracovních postupů při vyztužování vysokých stěn, montáži a demontáži bednění a samozřejmě také při betonážích. Uvedené postupy byly v průběhu výstavby precizovány. Při realizaci monolitických stropů jsme využili s drobnými úpravami naše běžné zkušenosti.

Celý článek naleznete v archivu čísel 04/2019.