vozovky a letiŠtĚ

V O Z O V K Y A L E T I Š T Ě

6 / 2 0 0 5

S P O L E Č N O S T I A S V A Z Y P O D P O R U J Í C Í Č A S O P I S

C O N A J D E T E V T O M T O Č Í S L E

/ 1 0R O Z Š Í Ř E N Í L E T I Š T Ě F U N C H A L N A M A D E I Ř E

3 3 / W H I T E T O P P I N G – P Ř E D S T A V A N E B O R E A L I T A

8 / D Á L N I C E A R Y C H L O S T -N Í S I L N I C E V Č R

1 6 /

2 2 / Ú L O H A D I A G N O S T I K Y P Ř I V Ý S T A V B Ě B E T O N O V Ý C H S I L N I Č N Í C H A L E T I Š T N Í C H V O Z O V E K

C E M E N T O B E T O N O V É L E T I Š T N Í P L O C H Y

/ 3 0V Y M Ý V A N Ý B E T O N – P O V R C H O V Á

Ú P R A V A C E M E N T O -B E T O N O V Ý C H

V O Z O V E K

/ 5 8T E C H N I C K Á E X K U R Z E Č B S S K O T S K O 2 0 0 5

1 8 / V L A S T N O S T I C E M E N T O B E T O N O V Ý C H V O Z O V E K

SVAZ VÝROBCŮ CEMENTU ČR

K Cementárně 1261, 153 00 Praha 5

tel.: 257 811 797, fax: 257 811 798

e-mail: [email protected]

www.svcement.cz

SVAZ VÝROBCŮ BETONU ČR

Na Zámecké 9, 140 00 Praha 4 tel./

fax: 261 215 769


www.svb.cz

SDRUŽENÍ PRO SANACE BETONOVÝCH

KONSTRUKCÍ

Sirotkova 54a, 616 00 Brno

tel.: 541 421 188, fax: 541 421 180

mobil: 602 737 657


www.sanace-ssbk.cz, www.ssbk.cz

ČESKÁ BETONÁŘSKÁ

SPOLEČNOST ČSSI

Samcova 1, 110 00 Praha 1

tel.: 222 316 173

fax: 222 311 261


www.cbz.cz

B E T O N • T E C H N O L O G I E • K O N S T R U K C E • S A N A C E 6 / 2 0 0 5 1

Ročník: pátýČíslo: 6/2005 (vyšlo dne 16. 12. 2005)Vychází dvouměsíčně

Vydává BETON TKS, s. r. o., pro:Svaz výrobců cementu ČRSvaz výrobců betonu ČR Českou betonářskou společnost ČSSISdružení pro sanace betonových konstrukcí

Vydavatelství řídí: Ing. Vlastimil Šrůma, CSc.Šéfredaktorka: Ing. Jana Margoldová, CSc. Redaktorky: Kateřina Jakobcová,

Petra Johová

Redakční rada:Doc. Ing. Vladimír Benko, PhD., Luděk Bogdan, Doc. Ing. Jiří Dohnálek, CSc., Ing. Jan Gemrich, Doc. Ing. Petr Hájek, CSc. (před-seda), Doc. Ing. Leonard Hobst, CSc. (místo-předseda), Ing. Jan Hutečka, Ing. Zdeněk Jeřábek, CSc., Ing. arch. Patrik Kotas, Ing. Jan Kupeček, Ing. Pavel Lebr, Ing. Milada Mazurová, Ing. Martin Moravčík, Ph.D., Ing. Hana Némethová, Ing. Milena Paříková, Petr Škoda, Ing. Ervin Severa, Ing. Vlastimil Šrůma, CSc., Prof. Ing. RNDr. Petr Štěpánek, CSc., Ing. Michal Števula, PhD, Ing. Vladimír Veselý, Prof. Ing. Jan L. Vítek, CSc.

Grafický návrh: DEGAS, grafický ateliér,Heřmanova 25, 170 00 Praha 7

Ilustrace na této straně a na zadní straně obálky: Mgr. A. Marcel Turic

Sazba: 3P, s. r. o., Staropramenná 21, 150 00 Praha 5

Tisk: Libertas, a. s., Drtinova 10, 150 00 Praha 5

Adresa vydavatelství a redakce:Beton TKS, s. r. o. Samcova 1, 110 00 Praha 1www.betontks.czVedení vydavatelství:tel.: 222 316 173, fax: 222 311 261e-mail: [email protected], objednávky předplatného a inzerce:tel./fax: 224 812 906e-mail: [email protected]

[email protected]

Roční předplatné: 540 Kč (+ poštovnéa balné 6 x 30 = 180 Kč), cena bez DPH

Vydávání povoleno Ministerstvem kultury ČR pod číslem MK ČR E-11157ISSN 1213-3116Podávání novinových zásilek povoleno Českou poštou, s. p., OZ Střední Čechy, Praha 1 čj. 704/2000 ze dne 23. 11. 2000

Za původnost příspěvků odpovídají autoři.Označené příspěvky byly lektorovány.

Foto na titulní straně: Nový úsek dálnice D11, foto: Michal Linhart

BETON TKS je přímým nástupcem časopisů Beton a zdivo a Sanace.

O B S A H

Ú V O D N Í KJan L. Vítek / 2

T É M A

SYSTÉ M VOLBY DR U H U KRY TU S I LN IC A DÁLN IC

Otakar Vacín / 3

P R O F I L Y

ŘE DITE LST V Í S I LN IC A DÁLN IC ČR / 6

O B R A Z O V Á P Ř Í L O H A

DÁLN IC E A RYC H LOSTN Í S I LN IC E V ČR S C E M E NTOB ETONOVOU VOZOVKOU / 8

S T A V E B N Í K O N S T R U K C E

ROZŠ Í Ř E N Í LET IŠTĚ FU NC HAL NA MADE I Ř E

Pavel Hustoles / 1 0

CE M E NTOB ETONOVÉ LET IŠTN Í PLOC HY

Vladimír Roith / 1 6

M AT E R I Á L Y A T E C H N O L O G I E

VL ASTNOST I C E M E NTOB ETONOV ÝC H VOZOVE K

Karel Pospíšil / 1 8

ÚLOHA D IAG NOST I KY PŘ I V ÝSTAVB Ě B ETONOV ÝC H S I LN IČ N ÍC H A LET IŠTN ÍC H VOZOVE K

Jiří Jareš, Luděk Mališ, Lubomír Příleský / 2 2

KR ITÉ R IA PRO ROZHODOVÁN Í PRO STAVB U VOZOVE K S B ETONOV ÝM KRY TE M V RAKOUSKU

Günter Breyer / 2 7

VYMÝ VANÝ B ETON – P OVRC HOVÁ Ú PR AVA C E M E NTOB ETONOV ÝC H VOZOVE K

Jiří Šrutka / 3 0

WH ITETOPP I NG – PŘ E DSTAVA N E BO R EAL ITA

Ivan Smolík / 3 3

BETON PRO P I L Í Ř E DÁLN IČ N Í HO MOSTU PŘ ES RYB NÝ P OTOK NA DÁLN IC I D8, ÚSE K TR M IC E–STÁTN Í H R AN IC E

Vladimír Veselý, Bohumil Ježek / 3 8

F I R E M N Í P R E Z E N T A C E

BY TOV Ý DŮ M SLOVAN V BR N Ě / 3 6

V Ě D A A V Ý Z K U M

DU KT I L I TN Í VL ASTNOST I ŽE LEZOB ETONOV ÝC H KONSTR U KC Í PŘ I SE ISM IC KÉ M Z AT ÍŽE N Í

Daniel Makovička, Daniel Makovička ml. / 4 2

O P OSUZOVÁN Í LET IŠTN ÍC H VOZOVE K

František Luxemburk, Bohuslav Novotný / 4 8

VÝZKU M SN IŽOVÁN Í H LU KU / 5 1

N O R M Y • J A K O S T • C E R T I F I K A C E

EU ROKÓD 1 ČSN EN 1991-2 ZAT ÍŽE N Í KONSTR U KC Í – ČÁST 2: ZAT ÍŽE N Í MOSTŮ DOPR AVOU

Josef Sláma / 5 2

S P E K T R U M

TEC H N IC K Á EXKU RZE ČBS SKOTSKO 2005Jana Margoldová, Vlastimil Šrůma / 5 8

REŠE RŠE Z AH R AN IČ N ÍC H ČASOPISŮ / 6 2

A K T U A L I T Y

BETON TKS MÁ NOVÉ WE BOVÉ STR ÁN KY / 6 3

PŘ E H LE D TÉ MAT Č ÍSE L ČASOPISU V ROC E 2006 / 6 3

SE M I NÁŘ E, KON FE R E NC E A SYM P OZIA / 6 4

P R O F I L YÚ V O D

M I L É Č T E N Á Ř K Y , V Á Ž E N Í Č T E N Á Ř I ,

2 B E T O N • T E C H N O L O G I E • K O N S T R U K C E • S A N A C E 6 / 2 0 0 5

E D I T O R I A L

Poslední číslo letošního ročníku časopisu je věnováno především výstavbě silniční a dál-niční sítě. To je téma mimořádně aktuální, neboť po určitém zpomalení rozvoje těchto komunikací konečně došlo opět k urychlení další výstavby a jistě se brzy dočkáme otevření nových úseků dálnic či rychlostních komunika-cí. Opět je diskutována otázka, zda je pro uživa-tele i investora vhodnější betonový nebo asfal-tový povrch hlavních komunikací. Obě varian-ty mají svá pro a proti, avšak alespoň podle

mého názoru moderní betonové konstrukce vozovek mohou nabídnout velmi vysoký standard pohodlí jízdy, výhodné bezpečnostní parametry v podobě dostatečné adheze pneumatik, i dobré viditelnosti v noci a v neposlední řadě dlou-hodobou životnost, jak je patrné např. i ze zkušeností na D1, kde povrch nebyl zdaleka tak kvalitní, jak můžeme pozorovat na D5 nebo na nově rekonstruovaných částech D11.

Rozvoj silniční sítě u nás je, podobně jako možná i v jiných zemích, postižen na jedné straně velkou snahou zdokonalit celý systém především dálnic a hlavních rychlostních komuni-kací, na druhé straně řadou okolností, které vedou k jeho zpo-malování a vzniku překážek, které v konečné fázi způsobují, že i částečně fungující stavby jsou silně znehodnocovány tím, že chybějící úseky zpomalující provoz jsou příčinou nehod, někdy i ztrát na životech a v neposlední řadě zdrojem silného znečiš-tění ovzduší a doslova otravování obyvatelstva. Typickým příkla-dem je obchvat města Plzně. Trasa byla naplánována již dávno, celá dálnice kromě zmiňovaného úseku byla zprovozněna, ale obchvat Plzně bude dokončen přibližně o 10 let později než při-lehlé úseky. Kromě cestujících řidičů nejvíce utrpělo obyvatel-stvo Plzně. Podobná situace se v menším měřítku týká Chlumce nad Cidlinou v případě dálnice D11 a v blízké době i překonání Českého středohoří na D8. Na podzim příštího roku bude uve-dena do provozu část D8 v úseku Ústí nad Labem – státní hra-nice, s pokračováním do Drážďan. Na dokončení úseku Lovosi-ce – Ústí nad Labem si budeme muset počkat, podle dnešních informací, možná do roku 2012. Je toto vůbec nutné? Nako-nec bude trasa stejně postavena a škody ponesou zase pře-vážně obyvatelé oblasti nebo účastníci silničního provozu. Toto jsou jistě známé skutečnosti, které však nemají snadné řešení, jinak by snad bylo již nalezeno. Přesto vedou k nespokojenos-ti mnoha obyvatel ke hmotným škodám a ztrátám na lidských životech.

Na druhé straně, důsledkem zdržení je následný vysoký tlak na rychlost výstavby, pokud k jejímu odsouhlasení konečně dojde. V optimálním případě je výsledkem nalezení alternativ-ních a efektivních postupů výstavby tak, aby stejné dílo bylo postaveno rychleji, což často na druhé straně souvisí se zvý-šením nákladů, protože zázraky se obvykle nedějí a má-li něco jít rychleji, musí se to zaplatit formou zvýšeného úsilí nebo jiné části stavebních nákladů. Jako příklad lze uvést i městský tunel Mrázovka v Praze.

Shrneme-li nastalou situaci, je zřejmé, že současná praxe má mnoho nedostatků a je otázkou, je-li v silách současné adminis-trativy něco vůbec změnit a najít vhodné řešení pro urychlení

výstavby dopravní infrastruktury, přestože jsou všichni jistě pře-svědčeni o tom, že její význam je zřejmý a nutnost vybudovat fungující dopravní systém je zcela bez diskuse. Přitom pravdě-podobně není problém v tom, že by nebylo možné získat dosta-tečné investiční prostředky pro realizaci naplánovaných projektů, ale spíše v legislativním systému, který umožňuje tak významné projekty velmi nepříznivě brzdit.

Je známo z jiných zemí i ve vyspělé Evropě, že trpí podobný-mi problémy a že je těžké velké stavby prosazovat. Přesto však by stálo za úvahu se podívat, jak je problém řešen jinde a jak docílit toho, aby se konečně i u nás výstavba rozběhla takovým tempem, aby i naše doprava mohla spolehlivě fungovat a aby-chom nebyli vystaveni nebezpečí, že jedna dopravní nehoda je schopna zablokovat dopravu na celém velkém území.

Současně je nutné si povšimnout, že podobnými problémy netrpí jen stavby dopravní infrastruktury. Když jde o schválení významnější stavby – např. továrna nebo obchodní centrum, vznikají obdobné situace, které v řadě případů investora odradí a odejde někam jinam. Zajímavý z tohoto pohledu bude i vývoj výstavby automobilky Hyundai, o které se rozhoduje na sever-ní Moravě. Je zcela možné, že nakonec ani k výstavbě nedo-jde. To však jsou jen úvahy a teprve budoucnost ukáže, jak vše dopadne. Jisté je jen jedno. Podobné postupy i v jiných oblas-tech vedou v konečné fázi k nezájmu investorů, k zpomalení rozvoje dané lokality a ztrátě příležitosti pozvednout naši eko-nomiku na vyšší úroveň.

Z uvedeného plyne, že podobné situace jsou nepříznivé a že by bylo nanejvýš vhodné se jim vyhnout. Otázkou však zůstává, zda je možné nalézt takové mechanizmy, které by to umožni-ly. Bohužel však jde o otázku, jejíž řešení pravděpodobně přesa-huje rámec možností většiny našich čtenářů. Jen budoucí vývoj ukáže, zda bude nalezen postup, jak velké projekty, o jejichž pří-nosu nejsou pochybnosti, budou realizovány a zda bude brán též ohled na existenci lidí, kterých se výstavba přímo týká a má jim přinést zlepšení podmínek životního prostředí, pracovní pří-ležitosti nebo jiné snadno popsatelné výhody.

Prof. Ing. Jan L. Vítek, CSc.

Předseda České betonářské společnosti

a předseda Národní skupiny fib

S Y S T É M V O L B Y D R U H U K R Y T U S I L N I C A D Á L N I CS Y S T E M O F S E L E C T I O N O F S U R F A C I N G O F R O A D S A N D M O T O R W A Y S

T É M A


O TA K A R V AC Í N

Vozovky s betonovým nebo asfaltovým krytem? Čemu dát před-nost a co je výhodnější? Autor se pokusí na základě dosavadních zkušeností ŘSD ČR, současně používaných technologií a za-hraničních zkušeností poukázat na výhody a nevýhody obou technologií a doložit, že obě mají své místo i při současném budování dálniční sítě.Which should engineers choose, road pavements with concrete or asphalt surfacing? Which should be preferred, and which would be more benefitial? Based on previous experience of the Management of Roads and Motorways, Czech Republic, current-ly exploited technologies and international practice, the author of this paper will try to highlight advantages, as well as disadvanta-ges of both technologies and prove that both have their place in the current construction of the motorway network.

Vozovky silnic a dálnic mohou mít kryt z asfaltových vrstev, nebo z cementového betonu. Oba druhy krytu mají své přednosti a ne-dostatky, které se výrazněji projevují v různých podmínkách. Zjed-nodušeně lze říci, že betonové vozovky se uplatňují především v místech velkého dopravního zatížení s vysokým podílem těžké dopravy, asfaltové vozovky spíše u vozovek s nižším dopravním zatížením. Z toho vyplývá jejich užití – betonové vozovky větši-nou na dálnicích a rychlostních silnicích, asfaltové vozovky zejmé-na na ostatních druzích silnic. Neplatí to však jednoznačně, ovliv-ňuje to ještě řada jiných podmínek.

V České republice je v současnosti užíváno 55 060 km silnic a dálnic, z toho je 542 km dálnic, 6 156 km silnic I. třídy (včetně rychlostních komunikací) a 48 302 km silnic II. a III. třídy. Vedle státní a krajské sítě silnic je zhruba stejný počet místních komu-nikací značně rozdílné úrovně, od šesti pruhových silnic s těž-kou vozovkou po prašné cesty. Ze státních silnic je 102 km silnic s betonovou vozovkou (převážně u rychlostních silnic), u dálnic je betonová vozovka na 285 km.

Obdobná situace je i u dalších vyspělých evropských zemí. Např. v SRN má z 11 786 km dálnic (stav k roku 2001) betono-vý povrch v průměru 25 % dálnic a asfaltový 75 %. Přitom jsou značné rozdíly mezi jednotlivými spolkovými zeměmi, např. Ham-burk má 0 % betonových vozovek, Severní Vestfálsko 8,6 %, naopak Meklenbursko 74,9 % a Brémy 76,3 %.

Rozhodovací proces ovlivňuje vždy řada faktorů a není to jen cena za výstavbu, nebo správněji za celou dobu životnosti.

V Ý H O DY J E D N OT L I V Ý C H D R U H Ů K RY T U V O Z O V E K

Uváděné všeobecné výhody a nevýhody asfaltových a betono-vých vozovek se vztahují k jejich základním a běžně používa-ným konstrukcím. Oba technologické proudy rozvíjejí v posled-ních letech řadu speciálních technologií, které reagují na některé nevýhody a úspěšně je odstraňují. Např. vymývané betony tvoří povrchy betonových vozovek zejména v Rakousku a úspěšně sni-žují hladinu hluku způsobenou pohybem pneumatiky po vozov-ce. Nové konstrukce betonových vozovek na mostech zde umož-ňují jejich průběžné vedení. Velmi tuhé asfaltové podkladní vrstvy minimalizují poruchy vyjíždění kolejí i při vyšších intenzitách těžké

dopravy. Drenážní asfaltové koberce výrazně snižují hladinu hluku a rychle odvádějí srážkovou vodu z vozovky.

Asfaltové vozovky umožňují operativnější provádění méně náročné na mechanizaci, rychlejší a lepší provádění detailů, oprav, protismykových úprav a úprav rovnosti povrchu za pro-vozu. Vozovky jsou méně hlučné a pro uživatele většinou přízni-vější v otázce pohodlí jízdy. Výhodné je jejich používání na mos-tech a na neúnosných nebo poddolovaných územích s mož-ností sedání. Hlavní nevýhodou je nižší životnost, častější tvorba poruch, tmavší povrch a větší teplotní citlivost.

Výhodou betonových vozovek je cca dvojnásobná životnost vozovky, menší tvorba poruch, a tím méně časté a nákladné opravy a světlejší povrch prakticky necitlivý na vyšší teploty. To je z hlediska bezpečnosti důležité pro tunely. Nevýhodou je nároč-nost na kvalitu provádění a technologické vybavení dodavate-le; provádění oprav a celkových rekonstrukcí je časově náročné. K nevýhodám patří vyšší hlučnost a menší pohodlí jízdy.

S O U Č A S N Ě P O U Ž Í VA N É T E C H N O LO G I E C BV A AVPo roce 1990 se v České republice s rozvojem výstavby dálnic a rychlostních komunikací rozšířilo používání nových technologií. Vstupem zahraničních firem do našeho stavebnictví je využívá-no jejich „know how“ a je umožněn i nákup (zapůjčení) moder-ní mechanizace a špičkových hmot ze zahraničí (asfalty, zálivky, přísady apod.). Výraznou úlohu zde hraje i přebírání evropských norem, ke kterému postupně dochází. Řada českých odborní-ků spolupracuje přímo v CEN/TC 227, nebo v národních aplikač-ních týmech. Např. řada ustanovení pro cementobetonový kryt, která budou platit v evropských normách, jsou již dnes převzata do předpisu MDČR, Technických kvalitativních podmínek staveb pozemních komunikací kap. 6. Tak jsme v kontaktu se špičkovými technologiemi používanými ve světě.

Vozovky s cementobetonovým krytemPo roce 1990 jsme se orientovali při výstavbě cementobeto-nových (CB) krytů převážně na zkušenosti sousedních států (Rakousko a Německo), od nichž jsme převzali technologii i vý-

T O P I C

Tab. 1 Příklady konstrukcí dálničních vozovek s cementobetonovým krytem [mm]Tab. 1 Examples of carriageway with concrete cover [mm]

Tab. 2 Příklady konstrukcí dálničních vozovek s asfaltovým krytem [mm]Tab. 1 Examples of carriageway with asphalt cover [mm]

Stavba D5-511, 512 D11-1104 D1-0133CB dvojvrstvý 240 240 300kamenivo zpevněné cementem

– 180 –

HGT 150 – –MZK – – 180štěrko-drť 260 250 150štěrkopísek – (280) –

Stavba D5-510 D3-306 D8-807a D8-807bAKMS 40 40 40 40ABVH 70 70 80 80OKH 40 120 – 110VMT – – 100 –MZK 200 200 – 180KZC – – 80 –ŠD 00 250 200 200

T É M A


sledky řešení různých výzkumných úkolů. Naše zkušenosti s be-tonovými vozovkami prováděnými v šedesátých a sedmdesátých letech jasně prokázaly nutnost umístění výztužných prvků ve spá-rách a řešení otázek spojených s hlučností a drsností vozovek.

Betonové vozovky dálnic a rychlostních silnic se od té doby ustálily na provádění dvouvrstvých CB krytů. V místech příčných spar jsou osazovány trny, v místech podélných spar kotvy. Příči-nou nejsou pouze ekonomické důvody, i když spodní vrstva není tak náročná na kvalitu kameniva (ohladitelnost). Jsou to přede-vším technické důvody. Jestliže byly při jednovrstvé betonáži zaznamenány následné poruchy ve formě trhlin nad výztužnými prvky, je takové nebezpečí u dvouvrstvé konstrukce sníženo v pří-padech, že kaverna není hluboká, tzn. že prvek je nepříliš hlubo-ko pod povrchem spodní vrstvy a horní vrstva je dostatečně silná. Tenké horní vrstvy nebezpečí poruch zvyšují.

Technické aspekty pro dvouvrstvou konstrukci jsou v zásadě vymezeny lepším předpokladem vytvořit rovný povrch. Vyrov-nání nerovností podkladu by se mělo uskutečnit ve spodní vrst-vě. Výhodou je přesné umístění výztužných prvků ve spárách při současném dokonalém vytvoření konzistentního prostředí v oko-lí těchto prvků. Tato výhoda se týká pouze strojů s plně automa-tickým zařízením DBI a je podmíněna perfektním seřízením účin-nosti vibrace horní vrstvy. Třetí výhodou je uzavřený povrch bez jakýchkoliv následných narušení jeho celistvosti.

Použitý beton musí odpovídat průkazním zkouškám, splňovat kritéria v pevnosti v tlaku, odolnosti betonu proti působení vody a chemických rozmrazovacích látek a nově též TP 137 – Vylou-čení alkalické reakce kameniva v betonu na stavbách pozemních komunikací.

Vedle co nejdelší životnosti vozovky jsou důležité požadavky na její rovnost, vyhovující drsnost a minimální hlučnost. Přitom otáz-ky hlučnosti jsou důležité nejenom pro její uživatele, ale i pro sousedy přilehlé vozovky. Drsnost a hlučnost spolu úzce souvi-sí. Snaha o zvýšení drsnosti docílená hrubou striáží, např. na D11, přinesla velké zvýšení hluku, ale i dojem nerovné vozovky.

Drsnost u betonových vozovek zabezpečuje v prvních dese-ti letech po uvedení do provozu cementová malta na povrchu, jejíž struktura je provedena pomocí vlečené juty, umělým trávní-kem nebo kartáči. Příčná úprava zajistí lepší protismykové vlast-nosti, podélné vlečení zlepšuje akustické podmínky. Pro trvanli-vost malty je rozhodující kvalita a kvantita cementu, spolu s pou-žíváním křemičitých písků odolných proti ohlazení. Je-li malta po deseti letech provozu z povrchu odstraněna, musí převzít rozho-dující povrchové vlastnosti vozovky obnažené, hrubé kamenivo.

Betonové kryty jsou s ohledem na pevnost, přenos zatížení, odolnost proti deformacím a protismykové vlastnosti vhodné pro síť dálnic a silnic nejvyšší důležitosti se stále rostoucím podílem těžké dopravy a zvyšující se intenzitou dopravy.

Životnost betonového krytu vozovky nezávisí pouze na samot-né tloušťce krytu, ale na jeho správném dimenzování a na okra-jových stavebních podmínkách jako je provedení spar, odvodně-ní, odolnost podkladu proti erozi apod. V provozu je třeba věno-vat péči utěsnění spar, a tím zabránění průniku vody s rozmra-zovacími látkami do konstrukce. Projekt a dimenzování vzhle-dem k místním podmínkám, výběr materiálů, výroba a poklád-ka betonu jsou náročné na kvalitu prováděných prací. Nedostatky se projeví v životnosti díla a lze je jen těžko a za vysokých nákla-dů odstraňovat.

Ze zkušeností našich sousedů (Rakousko a SRN) považuji za

důležité převzít technologie provádění betonového krytu alespoň na malých a středních mostech a na mostech bez přechodové konstrukce. Povrchy z vymývaného betonu do velikosti kame-niva max. 11 mm jsou vhodným kompromisem řešícím otázky hluku a drsnosti. Za perspektivní lze považovat i návrhy 300 mm CB desek na nestmelených podkladních vrstvách. Odzkoušené poznatky rozšiřují možnosti použití vozovek s CB krytem.

Vozovky s asfaltovým krytemZačátkem devadesátých let dochází k významnému posunu ve výstavbě těžkých asfaltových (AB) vozovek pro dálnice a rychlost-ní komunikace. Výsledkem jsou konstrukce na D8, D5, které po deseti, resp. osmi letech nejeví známky vyjíždění kolejí. Začaly být výrazně používány modifikované asfalty a nové typy podkladních asfaltových vrstev VMT, jejichž parametry se blíží hydraulicky stme-leným úpravám. Jejich moduly tuhosti při 15 °C často výrazně překračují hranici 20 000 MPa. Pro kryty vozovek jsou používány asfaltové koberce mastixové či tenké úpravy. To umožňuje ekono-mické použití kvalitního kameniva vzhledem k ohladitelnosti, i při-lnavosti a tvarové vhodnosti. V současnosti nejvíce používané kon-strukce asfaltových vozovek jsou uvedeny v tab. 2.

V porovnání se světem se více držíme našich sousedů v SRN, kde jsou pro kryty používány převážně mastixové koberce. V již-ní a západní Evropě jsou více rozšířeny drenážní a protihluko-vé koberce. Jedná se o dvouvrstvé kryty i o tenké jednovrstvé úpravy. Snížení hlučnosti proti klasickým asfaltovým kobercům je o 6 i více dB. Jejich výhodou je rychlé odvedení vody při dešti, což přináší snížení nehodovosti a zlepšení pohodlí jízdy. V na-šich klimatických podmínkách jsou na těchto úpravách problé-my se zimní údržbou a v rychlém zanášení mezerovitého kober-ce nečistotami.

Díky tomu, že většinu našich stavebních firem vlastní velké svě-tové koncerny (SKANSKA, VINCI, STRABAG, COLAS, SWIETEL-SKY apod.), jsou sledovány a využívány všechny novinky v ob-lasti pojiv, stabilizujících přísad, přísad zlepšujících zpracovatel-nost. Trendem je používání tvrdších asfaltů. Při návrzích je nutno postupovat rozvážně, vzhledem k potřebné odolnosti proti vzniku mrazových trhlin při nízkých teplotách. V provádění prací je patrný vzestup, zejména ve výrobě asfaltových směsí. S běžně nabíze-nými výrobními zařízeními lze téměř dokonale a v požadovaném množství připravit všechny druhy používaných směsí modifikova-ných či nemodifikovaných, obsahujících různé přísady či s mož-ností přidání R-materiálu.

Dalším trendem je výroba „teplých“ asfaltových směsí, které jsou značným přínosem pro ekologii.

Ukázal jsem, že výrobci asfaltových vo zovek se snaží vcelku úspěšně zvyšovat životnost svých vozovek a snižovat nutné zása-hy při opravách a minimalizovat náklady na rekonstrukce. Úspěš-ně řeší otázky hluku a drsnosti. Přitom zachovávají přednosti asfaltových vozovek v otázkách operativnosti, možnosti zesilová-ní vozovek a etapovitosti výstavby. (To se může uplatnit v přípa-dě PPP projektů i u dálničních staveb.)

Jejich jednoznačnou výhodou je rychlé provádění oprav za čás-tečného provozu.

K R I T É R I A P R O R O Z H O D O VÁ N Í O K RY T U V O Z O V E K

Uvedl jsem přednosti jednotlivých typů krytu a ukázal, že oba jsou schopny při správném dimenzování přenést vysokou zátěž. Při roz-hodování je nutno počítat s rozdílnou životností konstrukce; u AB

T O P I C

T É M A


vozovek je počítáno dvacet let, u CB vozovek čtyřicet let. Nejdůle-žitějším kritériem při rozhodování by mělo být očekávané doprav-ní zatížení, zejména podíl těžké dopravy.

V Rakousku při dopravním zatížení do pěti tisíc vozidel/24 hodin dostávají přednost AB vozovky, při zatížení od pěti do deseti tisíc vozidel/24 hodin je prostor pro ekonomická kritéria jasně stano-ven v soutěži a při zatížení vyšším než osm až deset tisíc vozidel/24 hodin již dostávají přednost betonové vozovky.

Ekonomické posouzení je nutno provádět podle LCC (Life Cycle Cost), což je proces ekonomické analýzy pro posouzení nákladů životního cyklu výrobku v celém životním cyklu. Metoda je použí-vána v USA povinně od roku 1995 na základě požadavků FHWA. Také v Evropě je již běžně rozšířena. Analyzované období by mělo být vždy delší než návrhové, je doporučováno nejméně třicet pět let. Celkové náklady shrnují počáteční náklady a náklady na údrž-bu. Musí zahrnovat i náklady uživatelů, které mají na LCC největ-ší dopad (stoupají se zhoršováním stavu vozovky a se ztrátami času jejich uživatelů).

Metoda LCC je zahrnuta do HDM 4, které ŘSD používá pro posouzení efektivnosti a ekonomické návratnosti větších investič-ních záměrů. Metoda byla přizpůsobena domácím podmínkám a běžně se používá. Nevýhodou metody LCC je značné množství požadovaných údajů a jejich korektnost. Do výpočtových analýz je nutno vkládat prověřená objektivní data, zejména o nákladech na opravy a jejich cykličnost. Nelze vycházet ze skutečně vyna-ložených nákladů na opravy, které jsou vzhledem k nedostatku finančních prostředků výrazně nižší než by měly být, ani ze sou-časné životnosti konstrukcí, protože je ovlivněna neprováděním cyklické údržby. Nemůžeme vycházet ani z technicky špatně pro-vedených úseků, které bylo nutno rekonstruovat podstatně dříve před předpokládanou dobou životnosti.

Přibližným vodítkem pro provedené výpočty jsou zkušenosti ze zahraničí. V Rakousku je zjednodušeně považována za příznivěj-ší betonová vozovka, pokud je její počáteční cena vyšší do 10 % proti asfaltové vozovce. V Německu existuje pro stavbu budova-ných dálnic tzv. „pětimarkový výnos“ Spolkového ministerstva dopravy. Při rozhodování mezi betonovou a asfaltovou vozovkou se volí beton i tehdy, stojí-li m2 o 5 DM (od roku 2002 o 2,56 €) více než asfaltová technologie. Finanční rozdíl vystihuje náklado-vou výhodnost betonových krytů z hlediska doby užívání.

Vedle ekonomického posouzení existují ještě další kritéria, která mohou rozhodnutí o druhu konstrukce ovlivnit, např.• geologické poměry a únosnost podloží. Patří sem i poddolova-ná území. V současné době, kdy příprava staveb trvá i deset let a jejich provádění vzhledem k mezinárodním smlouvám pouze dva roky, je otázka konsolidace zemního tělesa problematická;• trasa vykazuje velký podíl mostních konstrukcí, na kterých v ČR stále neprovádíme betonové vozovky. Střídání povrchů je pro dodavatele organizačně náročné a neekonomické, pro uživate-le nepříjemné a vzhledem k různému „chování“ krytů v zimních podmínkách až nebezpečné;• etapovitost výstavby, zadávání staveb po menších úsecích, neujasněnost dalšího časového postupu výstavby;• místní podmínky vzhledem k dosažitelnosti potřebných mate-riálů, ale i vybavenosti potřebnými zařízeními;• povrch vozovky by měl zůstávat stejný minimálně v celcích 20 až 40 km. Investor by neměl připouštět změny krytu vozovky na základě ceny pro každou stavbu (někdy pouze 3 km), ale v ucele-ných tazích – požadavky uživatelů i údržbových organizací.

O P R AV Y A R E K O N S T R U K C E V Z O V E K

Pro opravy a rekonstrukce vozovek platí uvedené přednosti jed-notlivých konstrukcí. Opravy asfaltových vozovek jsou všeobecně jednodušší. Opravy betonových vozovek méně časté, ale časově náročnější. Pro rekonstrukce dálnice je rozhodující doba uzavírky. Je-li více než dvojnásobná u betonových vozovek, jsou ztráty uži-vatelů způsobené uzavírkou většinou rozhodující pro ekonomic-ké vyhodnocení. Závisí to na intenzitě dopravy, možnosti převe-dení jednoho nebo více pruhů do protisměru apod. (V Rakousku byl vyvinut tzv. dvanáctihodinový beton. Na dálnici A23 proběh-ly všechny potřebné práce od pátku 20 hod. do neděle 12 hod. Během dvou víkendů bylo sanováno 1250 m2 vozovky.)

Z toho důvodu se zejména v USA praktikuje rozbití, segmen-tace staré betonové vozovky a její překrytí asfaltovými vrstvami. Takzvaná „rubelizace“ (celkové rozdrcení povrchu vozovky) a pře-krytí asfaltovými vrstvami je prováděno často za plného provozu, s uzavřením pouze poloviny jednoho jízdního pásu.

Z ÁV Ě R

Ve světě i v ČR se vedle sebe vyvíjejí obě technologie vozovek mají-cí své výhody a nevýhody a tento trend bude pokračovat. V ČR není žádný předpis, který by stanovoval, jaká vozovka má být použita. Prostor pro rozhodování zůstává investorovi i projektantovi. Vzhle-dem k měnícím se vstupním cenám materiálů a místním podmín-kám je u větších staveb vždy nutné provádět ekonomickou analýzu v nákladech pro jednotlivé typy vozovek po celou dobu životnosti (LCC) a vkládat do výpočtů korektní data.

Pro vozovky zatížené dopravou s intenzitou nad dvacet tisíc vozi-del/24 hod. a s vysokým podílem těžké dopravy jsou vhodné CB vozovky. Je třeba rozvinout jejich provádění na mostech, aby bylo minimalizováno střídání povrchů. Také otázce drsnosti a hlučnosti betonových vozovek je nutno věnovat stálou pozornost. Při prová-dění CB vozovek je nutné dodržovat všechny požadavky a předpi-sy. Nedostatky se projeví v konečné kvalitě (rovnost povrchu, drs-nost, správné vyztužení spar atd.), jsou těžko a nákladně odstrani-telné a mohou negativně ovlivnit vzhled a životnost díla. Je třeba si uvědomit, že stavíme dílo pro další generace.

ŘSD při přípravě dálničních staveb a staveb rychlostních komu-nikací vychází z ekonomického posouzení nabídek a z místních podmínek. Na jednotlivých tazích většinou udržuje stejnou tech-nologii, pokud nebyly technické důvody k její změně. Dálniční tahy D1, D2, D11, D47, R35, R1 mají betonové vozovky, D8, D5 částečně a D3 vozovky s asfaltovým povrchem. Domnívám se, že vozovky s betonovým povrchem by měly být ve větší míře pou-žívány při budování rychlostních komunikací, ale i při výstavbě některých zatížených silnic I. tříd, zejména v místech stoupacích pruhů, v místech parkovišť a odpočívadel.

Pro opravy a rekonstrukce bude nutné vyvinout a používat postupy, které budou minimalizovat dobu jejich provádění. Na zbývající část dálniční sítě a sítě rychlostních silnic pak zpracovat předběžnou koncepci, která stanoví a zdůvodní, kde se jaký kryt vozovky předpokládá a kde bude prostor pro předkládání alterna-tivních nabídek. To dá zájemcům o výstavbu dostatečný prostor pro přípravu k soutěži a investorovi snad sníží celkové náklady.

Ing. Otakar Vacín

provozní ředitel ŘSD ČR

Čerčanská 12, 140 00 Praha 4

e-mail: [email protected], www.rsd.cz

T O P I C

Ř E D I T E L S T V Í S I L N I C A D Á L N I C Č R

P R O F I L Y

P R O F I L E O F T H E M A N A G E M E N T O F R O A D S A N D M O T O R W A Y S , C Z E C H R E P U B L I C


Ředitelství silnic a dálnic ČR (ŘSD ČR) je státní příspěvkovou organizací zřízenou Ministerstvem dopravy a spojů ČR k 1. 1. 1997.

V rámci svého základního předmětu činnosti plní následují-cí hlavní úkoly:• hospodaří s dálnicemi a silnicemi I. třídy• zabezpečuje výstavbu, modernizaci, opravy a údržbu dálnic

a silnic I. třídy• zabezpečuje podklady pro zpracování koncepcí• zabezpečuje realizaci schválené dopravní politiky• spolupracuje s příslušnými orgány státní zprávy• zpracovává podklady návrhy a zdůvodnění pro získávání

a účelné rozdělování finančních prostředků• zajišťuje jednotnou technickou politiku oboru• zajišťuje vedení ústřední evidence a statistiky silnic a dálnic,

zajišťuje vydávání silničních map• zabezpečuje informační systém silničního hospodářství• provádí poradenskou a konzultační činnost

ŘSD ČR má v současné době přibližně 1600 zaměstnanců. Vlastní investorská a provozní činnost pro dálnice je zabezpe-čována ze závodů v Praze a v Brně a pro silnice I. třídy z třinác-ti oblastních investorských správ se sídly v krajských městech. Výkon vlastní údržby a oprav dálnic provádí třináct Středisek správy a údržby dálnic (SSÚD) a u silnic I. třídy organizace Sprá-va a údržba silnic (SÚS), a to na smluvním základě.

V R O C E 200 6 B U D E OT E V Ř E N O 72 K M N O V Ý C H D Á L N I C

V roce 2005 probíhala výstavba současně na šesti dálničních tazích. Většina z rozestavěných kilometrů bude uvedena do pro-vozu již v příštím roce, část dokonce ještě letos (obr. 1).

ŘSD ČR jako investor a správce dálniční sítě a sítě silnic I. tříd útočí na rekordní čísla v historii českého dálničního stavebnic-tví. Jan Hoření, mluvčí ŘSD: „ještě nikdy se nevyskytovala situa-

ce, kdy se v jednom běžném roce stavělo šest dálničních tahů. V současné době je rozestaveno výrazně přes 100 km dálnic.“

R O K 2005 – P R V N Í D VA Ú S E K Y

Od 24. října tohoto roku užívají řidiči novou část dálnice D1 v dél-ce 17,6 km, která pokračuje v trase Vyškov–Vrchoslavice (směr Zlín a později i Ostrava). Výstavba právě zprovozněné části byla zahájena v roce 2001, celkové náklady na její realizaci dosáhly cca 6 mld. Kč. Dokončení celé trasy je plánováno na rok 2010.

V závěru roku bude otevřeno i 16 km dálnice D11 u Chlumce nad Cidlinou. Pro letošek se zde počítá s obousměrným provo-zem v jedné polovině dálnice, příští rok se již bude jednat o pl-nohodnotnou dálnici až k Hradci Králové.

Česká republika si může v oblasti výstavby dopravní infrastruk-tury připsat mezinárodní primát. Úsek dálnice D11 mezi Žehuní a Chýští je ve svém měřítku nejrychleji stavěnou dopravní tep-nou v Evropě. Stavba dlouhá 16 km byla zahájena v říjnu 2004 a v prosinci 2005 bude zprovozněna v polovičním profilu.

Stavba 1104 je dlouhá 26 km a vede z Libic nad Cidlinou do Chýště, navazuje na ní stavba 1105 do Hradce Králové. Na všech částech úseku 1104 probíhají stavební práce, kterých se účastní stovky dělníků, desítky dopravních prostředků a stavební techni-ky (velkoobjemové dempry, dozery, bagry, vrtací soupravy apod.). „Pokud se, co do rychlosti výstavby, podíváme na jiné stavby v České republice nebo v Evropě, tak žádná z nich se nemůže dálnici D11 vyrovnat. Stavba 1104 je díky velkému nasazení nej-rychleji stavěným dopravním tahem,“ uvedl generální ředitel ŘSD ČR Ing. Petr Laušman.

Dálnice D11 v úseku Libice nad Cidlinou – Chýšť je velmi sle-dovanou komunikací v České republice. Důvodem jsou vysoké intenzity dopravy na silnici I/11 a snaha otevřít obchvat dopravou sužovaného města Chlumec nad Cidlinou již letos. Druhým důvo-dem je vládní slib z roku 2001 továrně TPCA. Dopravní obsluž-nost na Prahu již byla zajištěna, teď zbývá ještě směr východ-

ní. Náklady na výstavbu 26 km dlouhého úseku se pohybují kolem 8 mld. Kč. Celý úsek D11 od Poděbrad k Hradci Králové bude jako plnohod-notná dálnice zprovozněn koncem roku 2006. Těchto 45 km bude stát zhruba 15 mld. Kč.

R O K 200 6 – „ Ž N Ě “ N O V Ý C H D Á L N I C

Příští rok bude, co se týče přírůstku nových dál-ničních úseků, na poměry v České republice výji-mečný. Celkem 72 km tvoří stavby:• 3,5 km dlouhá střední část plzeňského ob chvatu, která zahrnuje 380 m dlouhý tunel Valík a 445 m dlouhý most přes řeku Úhlavu. Tím bude zcela dokončen obchvat Plzně i celá dálnice D5 v délce 150 km (Praha–Plzeň–Roz-vadov). Pro zajímavost – v roce 1989 končila tato dálnice na 29. km.• 23,4 km dlouhý úsek dálnice D8 z Ústí nad Labem na německou hranici u Petrovic. Dálni-ce bude zdolávat 482 m převýšení přes hřeben

P R O F I L E S

Obr. 1 Stávající a plánované dálnice a rychlostní komunikace

Fig. 1 Current and planned motorways and expressways

P R O F I L Y


Krušných hor a její součástí budou tunely Libouchec a Panen-ská (délkou 2 km nejdelší dálniční tunel v zemi). K dokončení D8 z Prahy do Německa bude poté scházet jen pasáž Lovosi-ce–Řehlovice procházející v délce 16,4 km přes České středo-hoří. Na naši D8 bude navazovat německá A17 do Drážďan.• 45 km dlouhý celistvý úsek dálnice D11 mezi Poděbrady (dnešní konec dálnice) a Hradcem Králové. Před krajským měs-tem bude na posledních 4 km trasy postaven provizorní sjezd z dálnice kvůli nevypořádaným pozemkům.

R O K Y 2007 A 200 8 – B U D E M E P O K R AČ O VAT

Ve výstavbě jsou i zatím nejmenované dálnice D3 a D47. Severně od Tábora byl v roce 2004 otevřen nový úsek budou-

cí dálnice D3, na který v současné době navazuje výstavba dal-ších 8,7 km. K jejich zprovoznění by mělo dojít v roce 2007.

Velká část trasy dálnice D47 je již rovněž ve výstavbě. Celá dál-nice by měla veřejnosti sloužit od konce roku 2008.

Je logické, aby národní dálniční tah spojující tři největší města země (Praha, Brno, Ostrava) nesl označení D1. Vzhledem k his-torickému vývoji byly trasy D1 i D47 odděleny. Od uvedení do provozu bude dálnice D47 označena jako dálnice D1. Ta bude mezi Prahou a polskou dálnicí dosahovat délky 377 km.

D Á L N I C E D47Dálnice D47 bude měřit 80,156 km a spojí Lipník nad Bečvou, Ostravu a Polsko. Vnitrostátní význam D47 spočívá především v kvalitním zpřístupnění Ostravsko-karvinského regionu se zbyt-kem republiky. Tím se vytvoří předpoklady pro vstup investorů do regionu a oživení ekonomického rozvoje. Začátkem listopadu zveřejnilo ŘSD ČR svůj záměr zprovoznit významnou část dálnice D47 o rok dříve, než bylo plánováno. Celých 17 km D47 bude otevřeno v roce 2007. Jedná se o průtah Ostravou a trasu po Bohumín (stavby 4708 a 47091). Úseky budou dostavěny dříve i přes komplikace spojené s řadou různých silničních a inženýr-ských přeložek či složitostí z hlediska vlastnických práv.

Urychlené dokončení úseků dálnice D47 bude mít především přínos pro obyvatele Moravskoslezského kraje. Podle odhadů ŘSD ČR projede v roce 2010 na ostravském úseku dálnice D47 přes 40 tisíc vozů denně. V roce 2008 bude následovat dokon-čení dalších čtyř úseků mezi Lipníkem nad Bečvou a Ostravou. MD ČR chce co nejdříve získat územní rozhodnutí pro stavbu úseku z Bohumína k česko-polské státní hranici.

Dálnice bude obsluhovat i mezinárodní tranzit, především směr Rakousko–Polsko. Projekt dálnice D47 obsahuje více než dva tisíce stavebních objektů, z toho čtrnáct velkých mostů, čtrnáct mimoúrovňových křižovatek a jeden ražený tunel. Celých 13 % délky trasy tvoří mosty a estakády. Je počítáno s odpočívka-mi u obce Vražné (Odry) a u Antošovic a budou postaveny dvě SSÚD v Mankovicích a v Ostravě. Celkové náklady na výstavbu dálnice D47 podle ŘSD ČR dosáhnou částky 57 mld. Kč.

Dálnice D47 má vlastní internetovou prezentaci na adrese www.viamoravica.cz a Informační centrum dálnice D47 umís-těné v Klímkovicích.

P R A H A B E Z O K R U H U – N E P R Ů J E Z D N É M Ě S T O

Do roku 2006 bude dostavěno 90 km nových dálnic, což bude pro osobní i nákladní dopravu jednoznačný impuls. Praha se stane městem, kde budou paprskovitě končit a začínat čtyři tranzitní dál-nice a další rychlostní silnice. Po dokončení uvedených úseků dál-

nic se může znatelně zvýšit doprava kolem Prahy i přímo v hlav-ním městě. Osobní i nákladní vozidla budou motivována k tomu, aby využila pohodlné dopravy po nových dálnicích. Jakmile se dostanou do Prahy, narazí na komplikovanou dopravní situaci.

Klíčový problém podle ŘSD ČR spočívá především v absen-ci Pražského silničního okruhu (rychlostní silnice R1). Neexistuje územní plán Velkého územního celku Pražského regionu a mi-mo území Prahy není na mnoha úsecích stále jasné, kudy by měl okruh vést. Proto ŘSD ČR nemá potřebná územní rozhod-nutí a nemůže dále postupovat.

Nyní se přechází k realizaci jižní části okruhu, která by měla definitivně propojit dálnice D1 a D5, a to snad v roce 2009. První ze tří částí by se měla začít stavět během několika málo měsíců, další postupně v roce 2006 a 2007. Největší problémy v přípravě jsou momentálně u severní části R1.

Ředitelství silnic a dálnic ČR, Tiskové oddělení

Čerčanská 12, 140 00 Praha 4

tel.: 241 084 516, 241 084 515, www.rsd.cz

Z podkladů Tiskového oddělení ŘSD ČR připravila redakce

P R O F I L E S

Dálnice úsek délka úseku orientační cena plánovanédokončení

D1* Vyškov – Vrchoslavice 17,6 km 6,0 mld. Kč 2005 – dok.

D3 Mezno – Chotoviny 8,7 km 2,5 mld. Kč 2007

D5 střední část plzeňského obchvatu 3,5 km 2,5 mld. Kč 2006

D8 Ústí n. L. – Německo 23,4 km 19,0 mld. Kč 2006

D11 Poděbrady – Hradec Králové 48,3 km 15,0 mld. Kč 2006

D47** Lipník n. B. – Ostrava – Polsko 80,2 km 57,0 mld. Kč 2007 až 2009

* Týká se i stavby obchvatu Kroměříže 3 km 1,5 mld. Kč** Týká se zatím staveb 4704, 4707, 4708, 4709.1 a 2 či jejich součástí (cca 44 km).

Tab. 1 V současné době rozestavěné dálniční tahyTab.1 Motorway lines under construction

Stavba Délka510 Satalice–Běchovice 3,2 km515 Slivenec–Třebonice 7,2 km516 Třebonice–Řepy 3,3 km517 Řepy–Ruzyně 2,5 km

Tab. 2 Již dokončené úseky Pražského okruhuTab. 2 Finished sections of the Prague ring road

Stavba Délka511 Běchovice–D1 12,6 km512 D1 – Jesenice–Vestec 8,8 km513 Vestec–Lahovice 8,3 km514 Lahovice–Slivenec 6,0 km518 Ruzyně-Suchdol 9,4 km519 Suchdol–Březiněves 6,7 km520 Březiněves–Satalice 13,7 km

Tab. 3 Ještě nedokončené úseky Pražského okruhuTab. 3 Unfinished sections of the Prague ring road

D Á L N I C E A R Y C H L O S T N Í S I L N I C E V Č R S C E M E N T O B E T O N O V O U V O Z O V K O U

Dálnice D1, 231. km, směr PrahaHighway D1, 231st km, direction to Prague

Dálnice D1, 244. km, směr OstravaHighway D1, 244th km, direction to Ostrava

Dálnice D1, 247. km, dočasný konecHighway D1, 247th km, temporary end

Dálnice D1, 34. km, směr PrahaHighway D1, 34th km, direction to Praha

Dálnice D2, 17. km, směr BrnoHighway D2, 17th km, direction to Brno

Dálnice D11, 32. km, směr Praha Highway D11, 32th km, direction to Prague

Výstavba dálnice D1, 236. km Building of highway D1, 236th km

Výstavba tunelu Panenská na dálnici D8Building of Panenska tunnel on the highway D8

Rychlostní silnice R35 u OlomouceHighway R35 near Olomouc

Rychlostní siln ice R1, 25,7. km, směr Praha-RuzyněHighway R1, 25,7th km, direction to Prague-Ruzyne

Dálnice D5, 94. km, směr PrahaHighway D5, 94th km, direction to Prague

fotografie: archív ŘSD ČR


R O Z Š Í Ř E N Í L E T I Š T Ě F U N C H A L N A M A D E I Ř EE X T E N S I O N O F F U N C H A L A I R P O R T O N M A D E I R A I S L A N D


S T R U C T U R E S

P AV E L H U S T O L E S

Článek popisuje výstavbu visuté vzle-tové a přistávací dráhy letiště Funchal – Madeira.The paper describes construction of the elevated runway at Funchal Airport – Madeira.

Portugalský ostrov Madeira se svým sub-tropickým podnebím a přírodními krásami je lákavým turistickým cílem. Jeho dostup-nost byla až donedávna velice limitována. Spojení s pevninou je možno lodí anebo letecky. Při vzdálenosti přes tisíc kilomet-rů od Lisabonu je cestovaní lodí poměr-ně zdlouhavé. Letecká doprava byla limi-tována kapacitou letiště, které umožňova-lo přistání menších letadel, a to jen v po-čtu čtyř letadel za hodinu a pouze během dobré viditelnosti. Největší z možných leta-del A320 či B757 při maximální odleto-vé hmotnosti 110 t nemohly plně tanko-vat vzhledem k malé délce vzletové a při-stávací dráhy a při delších letech muse-

ly během své cesty přistát a dotankovat. Kapacita hotelů na Madeiře byla mno-

hem větší, než umožňovala doprava na ostrov. A přitom ostrov žije vedle pěsto-vání ovoce a květin a produkce vína hlav-ně z turistického ruchu. Evropská unie při-spěla Portugalsku na rozšíření letiště, a tak bylo možno v roce 1995 zahájit staveb-ní práce.

Pro rozšíření kapacity a bezpečnosti provozu bylo nutno prodloužit dráhu o ví-ce než 1 km, mírně ji pootočit pro zlep-šení přibližovacích podmínek, rozšířit plo-chu pro odstavení letadel, rozšířit letištní terminál, vybudovat nové parkovací plo-chy v prostoru před letištěm, zlepšit pří-stup k letišti, zajistit nové zabezpečovací zařízení pro provoz při ztížených podmín-kách, vybudovat zcela nové prostory pro přepravu zboží (kargo) atd.

Rozšířený terminál s provozem ve dvou úrovních vyžadoval vybudování přístupo-vé rampy rovnoběžné s budovou termi-nálu. Zlepšení přístupu k letišti zname-nalo prodloužení připravované a částeč-ně již budované dálnice. Tato dálnice pro-chází pod novou částí dráhy. Oba zmíně-né mostní objekty, i když nejsou malé, se ztrácejí vedle rozměrů mostní konstrukce nové dráhy.

Souostroví Madeira je v podstatě tvoře-no vrcholy podmořských sopek vypínají-cích se z hloubky přes 3000 m do výše 1862 m n. m. Celý ostrov je velice členitý a lze obtížně najít vhodné místo pro vybu-dování letiště. Stávající letiště mělo starto-vací a přistávací dráhu příčně přes výběžek mezi dvěma zálivy. V osmdesátých letech byla dráha prodloužena na obou koncích; na jihozápadním konci násypem pod-píraným opěrnými zdmi zasahujícími až do moře, na severovýchodním násypem a mostní konstrukcí dosahující až k pobře-ží. Dráha tak dosahovala délky 1780 m. Přístup od severovýchodu byl nepříjemný pro piloty, přistávalo se proti mostní kon-strukci (podobně jako přistání na letadlo-vou loď) ve výši 58 m nad mořem.

Nové prodloužení dráhy znamenalo přemostění zálivu a ukončení dráhy na dalším výběžku. Klient požadoval prove-dení nové konstrukce ve stejném duchu jako část z osmdesátých let dle návrhu Prof. Cardosa z Lisabonské univerzity.

Konstrukce je tvořena 31 příčnými rámy o pěti polích délky 32 m s konzolami 14,5 m dlouhými v modulu 32 m. Mezi rámy je podélně pnutá deska 176 m široká. Celková délka nové konstrukce je 1002 m. Konstrukce je rozdělena do dvou

Obr. 1 Celkový pohled na dráhu před dokončením v roce 2000

Fig. 1 View on runway before construction finish in 2000



S T R U C T U R E S

dilatačních celků délky 554 m a 448 m, které původně měly být dvěma etapami výstavby. Během výstavby bylo rozhodnu-to urychlit dokončení celé přistávací dráhy, a tak neprodleně pokračovat ve výstavbě.

Celá konstrukce byla vybudována bez jakéhokoliv přerušení či jiného dopadu na leteckou dopravu. Práce v těsném dosahu stávající dráhy byly organizová-ny v normálních mezerách letového řádu a v noci (od 24.00 do 6.00), kdy se nor-málně nelétalo. Výhodou bylo pootoče-ní dráhy, takže s výjimkou prvních polí se pracovalo mimo osu dráhy.

Výstavba prodloužení dráhy byla zahá-jena na jaře 1996 a nová dráha byla dána do provozu v září 2000. Celková přestav-ba letiště byla dokončena v roce 2005.

T E C H N I C K É PA R A M E T RY Návrhovým letadlem byl Boeing B 747-400 s celkovou odletovou hmotností 396 t. Madeira je seismicky aktivní oblast a konstrukce byla navržena tak, aby odo-lala seismickým účinkům pro zónu C dle portugalské normy RSA, což odpovídá základnímu seismickému zrychlení 0,2 g. Výpočet byl založen na portugalské normě REBAP, která je modifikovanou verzí Euro-kódu 2. Pro prvky, kde nebyla portugalská norma (ložiska, mostní závěry atd.), byly použity Eurokódy nebo Britské normy.

P O P I S K O N S T R U K C E

Zásyp mořeVzletová a přistávací dráha kříží zátoku až 20 m hlubokou. Původní návrh předpo-kládal vrtání pilot pro základy přímo do mořského dna s horizontálním roštem spojujícím jednotlivé patky nad hladinou

moře. Dodavatel navrhl použít ohromné množství materiálu vytěženého při změně směru dráhy pro zásyp zálivu, a tak získat pracovní plošinu. Návrh ochrany této ploši-ny byl testován v Delft Hydraulics Labora-tory v Nizozemí. Ochrana s použitím vytě-žené skály má být během doby vytvarová-na působením mořského příboje do přiro-zeného tvaru příbojové lavičky.

ZakládáníCelý ostrov je vulkanického původu. Stří-dají se zde vrstvy ztuhlé lávy, velice tvr-dého čediče s čedičem porézním, tufy, sopečným popelem a jílovitými vrstvami. Pro založení pilířů byly použity tři různé typy zakládání: • plošné základy pro pobřežní pilíře na

zdravé skále, • mikropiloty, kde zdravá skála byla pře-

kryta měkčími materiály jako hlubo-ce zvětralý čedič, tufy anebo sopečný popel

• velkoprofilové piloty v oblasti zasypa-ného zálivu. Pro zjištění nutné hloubky založení bylo provedeno pod každou patkou 5 vrtaných sond.Pilotové základy jsou většinou skupiny

osmi vrtaných pilot průměru 1,5 m (86 základů). Devět základů má po dvanác-ti pilotách o průměru 1,2 m. Vrtané pilo-ty mají velice rozdílné délky a dosahují až 58 m; celková délka vrtaných pilot je při-bližně 25 000 m. Mikropiloty byly použi-ty u tří základů, které sestávají ze skupin sto dvaceti pilot o průměru 0,2 m a prů-měrné délky 15 až 25 m.

Koncové opěry jsou založeny plošně na zdravé skále.

Obr. 3 Ochrana proti příboji, v pozadí práh původní dráhy

Fig. 3 Breakwater, runway threshold in the background

Obr. 2 Půdorys a řezy konstrukcí dráhyFig. 2 Plan and Sections

Obr. 4 Jihozápadní opěra, pohled z rubu před instalací vodorovných zemních kotev

Fig. 4 Southwest abutment, rear view before earth anchors erection



S T R U C T U R E S

Spodní stavbaJihozápadní opěra je v prodloužení stá-vající žebrové opěry a je orientována při-bližně pod 45° k ose dráhy s výjimkou poslední části, kde se ohýbá kolmo k ose dráhy. Kotvená žebra jsou po 15 m a do-sahují výšky 22 m. Vodorovné kotvy jsou umístěny 8 m pod vrcholem zdi. Opěra je půdorysně klenuta mezi žebry.

Severovýchodní opěra je půdorys-ně mnohem komplikovanější. Je přímá

mezi nekotvenými žebry. Dosahuje výšky 27 m se žebry ve vzdálenostech 14,6 až 16 m.

Pilíře mají průměr 3 m s proměnnou výškou od 3,2 do 45,7 m (většinou přes 40 m) a jsou v modulu 32 x 32 m. Vět-šina pilířů je monoliticky spojena s vrch-ní stavbou, s výjimkou několika krat-ších pilířů, kde jsou ložiska. Pilíře při své výšce jsou velice flexibilní, přenášejí však všechny vodorovné síly včetně brzd-ných sil letadla, seismických sil, teplotních změn, smršťování a dotvarování. Zákla-dové patky jak plošné, tak na pilotách, jsou dvoustupňové se spodním stupněm osmihranným 12,5 x 12,5 x 3 m a hor-ním stupněm kruhovým o průměru 8 m a 2,5 m vysokým.

Vrchní stavbaKonstrukční systém sestává z příčných rámových portálů a podélně pnuté desky. Portály mají většinou pět polí po 32 m a koncové konzoly 14,5 m s celkovou délkou 189 m. Výjimku tvoří rámy na začátku a konci, kde je menší šířka kon-strukce. Výška nosníku je 3,6 m upro-střed pole a 5,6 m v podpoře nad pilí-řem. Nosník je tvaru „I“ se spodní příru-bou šířky 3 m umožňující pojezd bedně-ní desky.

Tloušťka desky je proměnná od 1 m

ve středu rozpětí do 1,7 m ve vetknutí do příčného nosníku. Celková šířka desky je 178 m.

Spojení s původní konstrukcí je pomo-cí vloženého pole mezi konzolami jak původní, tak nové konstrukce. To umož-ňuje svislý, příčný i podélný nezávislý pohyb obou konstrukcí. Hlavním zdro-jem nerovnoměrné vertikální deformace je pružná deformace, smršťování a do-tvarování betonu pilířů; nerovnoměrné sedání je v porovnání s těmito vlivy zane-dbatelné. Konstrukce 1. a 2. etapy jsou spojeny kloubově s možností nezávislé-ho podélného a příčného pohybu obou konstrukcí.

Příčné nosníky byly betonovány v prv-ní etapě postupně na posuvném bed-nění počínaje nosníkem s dvěma kon-zolami o délce 54,5 m a dále pak v dél-kách po 32 m (38,5 m poslední úsek). Ve druhé etapě, ve snaze urychlit tempo výstavby byla nejprve betonována lichá pole s konzolami na obě strany (57,5 + 54 + 57,5 m) a dodatečně pak sudá pole pomocí zavěšeného bednění v dél-ce 10 m. Bednění se posouvalo podél příčníku podepřeno na trvalých konzo-lách pod vrcholem pilířů. Mezi jednot-livými příčnými rámy se přesouvalo po zemi.

Deska byla betonována opět v pěti eta-pách s konzolou do dalšího pole a me-zerami dobetonovávanými později v příč-ném směru. Bednění desky se přesouva-lo příčně po spodní přírubě příčníků a po-délně do dalšího pole po přečnívajících koncích příčníků.

Obr. 5 Posuvná skruž příčných nosníkůFig. 5 Transverse girder traveling falsework

Obr. 6 Dobetonování sudých polí v druhé fázi výstavby

Fig. 6 Falsework for even span closing portion in the 2nd Stage of construction

Obr. 7 Dokončené příčné rámyFig. 7 Completed cross frame portals



S T R U C T U R E S

Konstrukce je předepnuta podél-ně i příčně v mnoha různých etapách. Nosníky první etapy byly předepnuty spojitými kabely nastavovanými v mís-tě konstrukčního spoje, zatímco u druhé etapy byly použity kabely na celou délku lichých polí s konzolami a následně krát-ké kabely pro vložená sudá pole prochá-zející přes konstrukční spáry. Další kabely na celou délku nosníku přes pět polí byly předepnuty společně s příčným předpě-tím desky.

Deska je podélně předepnuta jak spo-jitými kabely spojovanými v místě kon-strukční spáry, tak dalšími kabely vede-nými přes dvě anebo tři pole. Příčně je deska předepnuta přímými kabely cent-ricky v polovině své tloušťky.

Předpínalo se tři dny po betonáži, když beton dosáhl krychelné pevnosti 32 MPa. Posuvné bednění bylo přemístěno násle-dující den. Celý cyklus trval šest až sedm dní. Největší části betonované během jedné pracovní směny byly nosníky se dvěma konzolami (přes 900 m3). V ob-dobí největší intenzity provádění betonář-ských prací bylo nutno zpracovat denně ve dvou směnách přes 2000 m3 beto-nu.

Betonáž masivních konstrukcí vyžado-vala řešení několika problémů.

Větší frakce kameniva pro beton tvo-řil drcený čedič. Ovšem problém nastal s jemnými frakcemi. Na Madeiře není

žádný zdroj písku, kromě moře. Byl pou-žíván nepraný mořský písek, pouze se z něj nechala vytéct voda. Při absen-ci chloridů v drceném čediči nepřesáhl obsah chloridů v betonu přípustný limit.

Zatřídění konstrukce z hlediska Euro-kódu 2 je třída prostředí 4a, což zvyšo-valo nároky na kvalitu betonu a použité-ho cementu.

Betonáž probíhala pomocí čerpadel a distributorů betonu na místě ukládky. U prvních rámů, kde byl možný přístup z úrovně +30 m, byl beton dopravován svisle nahoru; později po dokončení jiho-západní opěry vodorovně z prostoru za opěrou, případně z již dokončené kon-strukce, jak výstavba postupovala. U dru-hého dilatačního dílu pak ze souběžné rozestavěné dálnice.

Tvrdnutí betonu bylo vzhledem k teplo-

tě prostředí poměrně rychlé, proto bylo nutné zpomalovat rychlost tvrdnutí pou-žitím směsného cementu a retardačními přísadami. Po betonáži bylo třeba účinně povrchově chladit (boční bednění bylo asi hodinu po dokončení betonáže odsu-nuto a prostor mezi bedněním a stěnou byl účinně větrán). I tak nad pilíři dosaho-vala teplota 80 °C. Vlivem nerovnoměr-né teploty při počátcích tvrdnutí vznika-ly v oblasti nad pracovní spárou nad pilíři trhlinky až 1 mm široké. Trhlinky byly eli-minovány pod normové hodnoty zvýše-ným vyztužením svislých povrchů beto-

Obr. 8 První fáze výstavby desky – oboustranná konzola

Fig. 8 Deck slab construction 1st step – both side cantilever

Obr. 9 Betonáž desky – dobetonování předchozího pole s konzolou do dalšího pole

Fig. 9 Construction of deck slab – completion of previous span with cantilever into next span

Obr. 10 Letecký pohled zachycující různá stadia výstavby

Fig. 10 Aerial view showing various construction stages



S T R U C T U R E S

nu. Pro návrh vyztužení byla použita brit-ská norma BD 28/87.

Dalším problémem bylo nadvýšení posuvného bednění, které dosahova-lo přibližně 50 % teoretických hodnot a záviselo na rychlosti betonáže. Částeč-ně ztvrdlý beton při spodním líci nosní-ku vytvářel oblouk, který spolupůsobil s nosnou konstrukcí bednění a snižoval tak jeho průhyb.

Obr. 15 Dokončená dráha, v popředí výstavba druhé poloviny dálničního mostu

Fig. 15 Runway in service since September 2000

Obr. 13 Betonáž šikmé krajní bariéryFig. 13 Concrete pouring of edge safety

barrier

Obr. 14 Dráha pro přesun bednění desky zavěšená na koncích příčníku, v popředí polovina dálničního mostu

Fig. 14 Travelling way for deck slab falsework. Construction of the first half of the motorway

Obr. 11 Betonáž příčného nosníku pomocí distributoru s dosahem 15 m

Fig. 11 Concrete pouring using distributor with 15 m reach

Obr. 12 Pracovní spára na konci konzoly s kotvami pro nastavení a trubkami pro procházející předpínací kabely

Fig. 12 Construction joint at cantilever end with coupling anchors and ducts for continuing

15

Veškeré materiály kromě kameniva do betonu, jak je uvedeno výše, bylo nutno na Madeiru dovézt.

Mostní vybaveníVšechna použitá ložiska jsou hrncová. Většinou jsou navržena pro vertikální reakci, tj. všesměrně pohyblivá; pouze u dvou slou-pů výšky kolem 20 m jsou pevná. Normové zatížení na ložiska pilířů je 5300 t, na opěrách 1700 t a 175 t pro ložiska mezi dila-tačními celky. Pro zachycení vodorovných brzdných sil o velikos-ti 400 t působících bez vertikální reakce mezi stávající konstrukcí a vloženým polem bylo nutno použít trny a vedené trny.

Pro zajištění vodorovných pohybů mezi opěrami a nosnou konstrukcí je použit mostní závěr T330 umožňující podélný pohyb ±135 mm a příčný pohyb ±125 mm. Tento závěr je zesí-len v šířce přistávacího pruhu, aby byl schopen přenést brzd-né síly. Závěr T100 je použit mezi přechodovým polem a pů-vodní konstrukcí, T50 mezi původní konstrukcí a opěrou. K za-jištění vzájemného převážně seismického podélného pohybu ±260 mm a příčného pohybu ±250 mm mezi částmi hlavní konstrukce byl použit žaluziový závěr.

Podél dráhy jsou na každé straně použity dvě bariéry. První 1 x 1 m situovaná 6 m od hrany desky slouží pro zachycení podvozků letadla. Druhá na hraně konstrukce ve sklonu 34°, 4,8 m dlouhá a 2,4 m vysoká má zablokovat nos letadla a tak zabránit překlopení letadla.

Z ÁV Ě R E M

V roce 2004 obdržela konstrukce prodloužení dráhy letiště Fun-chal mimořádné ocenění od International Assocation for Bridge and Structural Engineering (IABSE).

Ing. Pavel Hustoles

Mott MacDonald Praha, s. r. o.

Národní 15, 110 00 Praha 1

tel.: 221 412 820, fax: 221 412 810


Foto: Archiv Mott MacDonald Ltd a P. Hustoles

Literatura:[1] Hustoles P.: Funchal Airport Extension, fib Symposium Praha

1999[2] Segadães Tavares A.: Funchal Airport Extension, Madeira

Island, Portugal, Structural Engineering International 4/2004

Základní údaje o stavběVýkopy 3 500 000 m3

Zásyp zátoky 3 400 000 m3

Piloty 42 000 m3

Beton 480 000 m3

Výztuž měkká 32 000 tVýztuž předpínací 9700 tZákazník ANAM, Aeroportos e Navegação Aérea da Madeira, S.A.

KonzultantConsortium: Consulgal, Mott MacDonald, O'Brien-Kreitzberg, Prima

Projektant dodavatele Consortium: Segadães Tavares & Assoc. a Consulmar

DodavatelNoavapista, S.A. (Zagope, Andrade Gutierrez, SPIE Batignolles, OPCA)

Mott MacDonald Ltd.je jedna z nejv tších sv tovýchmulti-disciplinárních projektovinženýrských konzulta níchspole nostíMott MacDonald Praha, s.r.o. je eská pobo kamezinárodní spole nosti Mott MacDonald Ltd. Naše organizace poskytuje služby v mnoha oblastech inženýrského poradenství a projektového managementu. Jedná se o poradenské služby, zpracování studií ekonomického hodnocení, zpracování a posuzování všech stup projektové dokumentace, ízení a supervize projekt .

Tyto innosti zajiš ujeme v t chto oblastech:

Silnice a dálniceŽelezniceMosty a inženýrské konstrukceTunely a podzemní stavbyVodní hospodá stvíŽivotní prost edíGeodetické práceGra cké aplikaceInženýring a konzulta ní innost

Kontakt:Mott MacDonald Praha, spol. s r.o.Ing. Ji í PetrákNárodní 15, 110 00 Praha 1tel.: +420 221 412 800, fax: +420 221 412 810www.mottmac.cz, e-mail: [email protected]

sílazkušenosti

Beton_2_05.indd 1 7.3.2005 10:33


C O N C R E T E A I R P O R T P A V E M E N T SC E M E N T O B E T O N O V É L E T I Š T N Í P L O C H Y


S T R U C T U R E S

V L A D I M Í R R O I T H

Vozovky letištních ploch tvoří v oboru vozovek pozemních komunikací specific-kou skupinu vzhledem ke svým rozmě-rům, rozdílnému typu namáhání a ča-sovým problémům při jejich opravách a rekonstrukcích. Způsob rekonstrukce musí být vybrán velmi pečlivě, protože při špatném výběru dojde znovu k rych-lému rozvoji poruch. Při správném návr-hu konstrukce a technologické kázni při provádění se odvděčí životností dlouhou několik desítek let. Článek stručně popi-suje vývoj konstrukcí vozovek a jejich rekonstrukcí na letišti Praha–Ruzyně.Airports pavements represent specific type in the group of road constructions due to their characteristics such as their size and extend, different types of load requirements and varies time problems in the course of their repairs and recon-structions. It is very important to carefully consider on the design of the refurbis-hment, as in the case of wrong solution the damages will occur again soon. In case of right design of the construction and correct implementation of the work such construction will last for many years. The article roughly describes the changes of the built up of the concrete pavements and their reconstructions on the airport Prague-Ruzyne.

H I S T O R I E , O P R AV Y A S O U Č A S N O S T

Letištní vozovky dopravních letišť mají v ce-lé škále vozovek pozemních komunikací specifické postavení vzhledem ke svým šíř-kám, velkým statickým i dynamickým zatí-žením a nemožnosti delších výluk z provo-zu při opravách a dostavbách.

Reprezentativním dlouhodobě sle-dovatelným vzorkem cementobetono-vých letištních ploch s extrémním namá-háním jsou vozovky na mezinárodním letišti Praha–Ruzyně. První vozovky se zde začaly budovat ve čtyřicátých letech minulého století. Jejich konstrukce odpo-vídala zatížením od podvozků tehdejších letadel a tehdejším zvyklostem a byla následující: cementobetonová deska 220 až 240 mm + štěrk + štěrkopísek nebo štěrk + škvára; celková tloušťka vozovky byla cca 520 až 550 mm.

Při další největší výstavbě, tzv. II. výstav-bě na letišti Ruzyně v první polovině šede-sátých let, kdy byla vybudována nová vzletová a přistávací dráha (RWY) 07/25 vč. navazujících pojezdových drah (TWY) a severní odbavovací plocha, byla kon-strukce nových ploch jednotná: cemen-tobetonová deska tloušťky 320 mm + cementová stabilizace tloušťky 140 mm + hlinitá stabilizace tloušťky 140 mm + štěrkopísek tloušťky 250 mm. Rozměry desek byly zvoleny poměrně velké 8 až 9,5 x 7,5 m.

U prvních zpevněných vozovek ze čty-řicátých let se vlivem narůstajícího pro-vozu a zvyšování hmotnosti letadel zača-ly objevovat poruchy, a proto se muselo v padesátých a šedesátých letech přistou-pit k opravě (hlavně u RWY 13/31). Opra-va v tehdejší době, vzhledem k požadav-

ku na minimalizaci výluk drah z provozu a technologickým možnostem, byla pro-váděna položením nové cementobetono-vé (CB) desky na původní starou desku. Desky byly odděleny tenkou vrstvou (20 až 30 mm) z plastického asfaltobetonu.

Již v druhé polovině sedmdesátých let se i u vozovek budovaných v rámci II. výstavby začaly vlivem rozdílné kvali-ty betonu (a zřejmě i pokládky) a vli-vem velkých rozměrů desek objevo-vat poměrně rozsáhlé poruchy (koroze povrchu, trhliny, ulomené rohy apod.). Počátkem osmdesátých let byla situa-ce neúnosná a bylo nutné přikročit k re-konstrukci obou hlavních drah letiště – jak RWY 07/25 (v současnosti označená jako 06/24), tak i starší RWY 13/31. Opět bylo zvoleno nadbetonování nových CB desek. Jako oddělující, separační vrstva mezi starou a novou deskou byla tento-krát zvolena tenká živičná vrstva z hmo-ty nazývané „Separol“. Nejprve byla opra-vena RWY 13/31. Na této dráze se tak objevily úseky, kde jsou tři CB desky nad sebou. Následně pak byla stejnou tech-nologií opravena RWY 07/25 a to vč. její-ho prodloužení v délce 600 m. Brzy po dokončení obou rekonstrukcí se opět začaly v krytu objevovat poruchy. Důvod byl vlastně velmi jednoduchý – spodní deska nebyla (a ani nemohla být) doko-nale rovná a její nerovnosti okopíroval spodní povrch nové desky. Vlivem roz-dílných rozměrových změn od rozdíl-ných teplotních namáhání obou desek došlo k posunu horní desky po spodní, a tím k „odjetí“ otisku spodního povrchu horní desky z tvaru povrchu dolní desky a místy došlo k „bodovému“ podpírání

Obr. 2 Plocha Sever pro odbavování

největších letadel

Fig. 2 Apron North for handling

of the biggest aircrafts

Obr. 1 Jedno z mnoha návěstidel v letištní vozovceFig. 1 One from many lights in airport pavement



S T R U C T U R E S

horní desky. Rozvoj poruch byl na nejví-ce namáhaných úsecích v oblasti prahů 25 (východní okraj dráhy 07/25) a 31 (jižní okraj dráhy 13/31) poměrně roz-sáhlý, a proto se muselo počátkem deva-desátých let přikročit k další rekonstruk-ci těchto drah v oblasti uvedených prahů. Rekonstrukce byla již provedena tak, že byly vybourány všechny staré CB desky a nahrazeny jednodeskovým krytem.

V současné době se na letišti Ruzyně u nových vozovek s tuhým krytem prová-dějí výhradně jednodeskové kryty s tloušť-kou desky 320 až 340 mm, celková tloušťka vozovky je pak 850 až 900 mm (podle zatížení). Vozovky jsou navrhovány na zatížení hlavním podvozkem letadla ve tvaru dvojitého tandemu se zatížením na jedno kolo až 275 kN při huštění 1,4 až 1,5 MPa. Pevnost v tahu ohybem u ztvrd-lého betonu se takřka výhradně požadu-je 5 MPa. Z důvodu úspor jsou na okra-jích ploch, kam nemůže návrhový podvo-zek vůbec nebo jen výjimečně najet, pro-váděny výrazně tenčí konstrukce.

Jako hlavní podkladní vrstva je navrhová-na vrstva z kameniva stmeleného cemen-tem. Běžně je samozřejmě prováděna pod krytem, ale u rozsáhlých letištních ploch (v obou směrech) může být (v zim-ním období) problém s vodou prosák-lou pod kryt do podkladních vrstev, kte-rou je třeba rychle odvést. To je výhodné řešit pomocí sítě drenáží, ale hlavně horní podkladní vrstvou z mezerovitého betonu. Některé stavební firmy však vrstvu z toho-to materiálu nerady provádějí.

U CB krytu letištních ploch se osvěd-čil spárořez se základním rozměrem 5 x 5 m, s kotvenými příčnými spára-mi pomocí kluzných trnů a pracovními podélnými spárami kotvenými pomocí ozubů. Velmi vhodné je i přikotvení kraj-ních podélných i příčných spár pomocí kotev z hřebínkové oceli. Povrch desek se upravuje pomocí košťat, aby se získa-la potřebná drsnost, která zajistí dlouho-době potřebné protismykové vlastnos-ti na vzletových a přistávacích dráhách. Předpisy zatím neumožňují na plochách, kde je pojezd letadel pomalý (odbavova-cí a odstavné plochy apod.) a není tam potřeba velké drsnosti povrchu, použít jiný způsob.

U rozsáhlých letištních ploch v obou směrech se na ruzyňském letišti proje-vil při jejich provádění i další problém. U vozovek betonovaných za extrémně nízkých teplot (pod bodem mrazu) byly použity speciální přísady a po pokládce byl kryt ihned chráněn, takže kvalita beto-nu byla nakonec velmi dobrá. Díky níz-kým teplotám však ztvrdlý beton dostal do „vínku“ i „malý“ základní objem a na jaře při prvních teplejších dnech došlo ke zvětšení objemu, a tím k poškození objektů ve vozovkách a k poruchám na styku s okolními živičnými vozovkami. Po čase se situace stabilizovala.

Uvedené konstrukce vozovek a zku-šenosti s jejich opravami mne vedou k následujícímu závěru – rekonstrukce tuhých vozovek neprovádět nadbetono-váním novou deskou (přináší to problé-my s objekty umístěnými ve vozovkách a zbytečné nutné rozsáhlé zemní práce na navazujícím terénu). Vybouraný beton ze starých desek lze předrtit a použít zpět do nových podkladních vrstev či dokonce ho lze přidat do spodní vrstvy betonové

směsi při dvouvrstvé technologii poklád-ky krytu.

Na ruzyňském letišti byly opravovány CB kryty i tak, že byly odfrézovány naru-šené CB vrstvy a položeny nové živič-né vrstvy, buď jedna s prořezáním spár v místě spár starého krytu nebo něko-lik v celkové tloušťce min. 160 mm. Tyto opravy mají velkou výhodu v rychlosti a jednoduchosti, ale nevýhodu v krátké životnosti. Poprvé byl tento způsob polo-žením jedné vrstvy živice použit v roce 1987 na odbavovací ploše a v roce 2005 byla tato vrstva již podruhé vyměněna.

V letištních vozovkách velkých letišť bývá i mnoho objektů (zapuštěná návěs-tidla s přívody apod.), které kompliku-jí provádění oprav a čím častější opravy, tím častější komplikace.

Z ÁV Ě R

Cementobetonové vozovky jsou v přípa-dě pečlivého návrhu konstrukce, pečlivé-ho provedení a následné údržby rozhod-ně nejvýhodnějším typem vozovky pro letištní plochy z hlediska vysoké odolnos-ti vůči extrémním zátěžím, dlouhé život-nosti i odolnosti proti ropným produktům (zvláště vhodné na rozsáhlých odbavova-cích plochách).

Ing. Vladimír Roith

Nikodem a partner, s. r. o.

Staropramenná 17, 150 00 Praha 5

tel.: 257 328 632, fax: 257 324 506

e-mail: vladimí[email protected]

Obr. 3 Letištní vozovky jsou zatěžovány i plnými koly, pohled na podvozek nástupního mostu

Fig. 3 Airport pavements are loaded by solid tyre too, the view of the gear of boarding bridge

Obr. 4 CB vozovka opravená tenkou živičnou vrstvou, jsou patrné vyjeté koleje od podvozků letadel

Fig. 4 Rigid pavement repaired by thin asphaltic layer, recessions from gears of aircrafts in this layer are visible

V L A S T N O S T I C E M E N T O B E T O N O V Ý C H V O Z O V E KQ U A L I T I E S O F C E M E N T C O N C R E T E P A V E M E N T S

M A T E R I Á L Y A T E C H N O L O G I E


K A R E L P O S P Í Š I L

Vlastnosti cementobetonových vozovek jsou v očích veřejnosti spojovány s ne-pohodlnou jízdou a hlučností povrchu, které byly způsobeny zčásti nedostatky v dříve používané technologii a zčásti zanedbanou údržbou. Současné techno-logie tyto nedostatky eliminují.In the eyes of public qualities of cement concrete pavements are connected with uncomfortable riding and noisiness of the surface caused by both imperfection in period technology and lack of main-tenance. Current technologies eliminate these weaknesses.

Povrchové vlastnosti vozovek jsou z po-hledu uživatele nejvýznamnějšími cha-rakteristikami celé konstrukce vozovky, neboť ovlivňují pohodlí jízdy, bezpeč-nost či dopady na životní prostředí. Vlast-nosti krytu nebo celé konstrukce vozov-ky, které chápou projektanti jako nejvý-znamnější – únosnost, životnost, způso-by oprav a údržby, jsou uživateli chápá-ny spíše sekundárně, až při jejich negativ-ním projevení se právě na povrchu vozov-

ky. Z uvedeného plyne, že při uvažování některých povrchových vlastností je třeba mít na paměti jejich možné významné ovlivnění konstrukčními řešeními krytu či celé konstrukce vozovky.

P O H O D L Í J Í Z DY

Pohodlí jízdy je u každé vozovky dáno především rovností povrchu (pohodlí jízdy ovlivněné návrhem trasy silniční komu-nikace, tzn. velikost směrových oblou-ků, stoupání apod. zde nebudeme uva-žovat). Klasickým případem nepohodlné jízdy jsou některé úseky dálnice D1 mezi Prahou a Brnem, kde je dosud původ-ní cementobetonový (CB) kryt. Tento kryt byl sice ve své době budován tehdy nej-modernější technologií, avšak tato techno-logie neumožňovala vyztužování spár. To vedlo k postupnému vertikálnímu posu-vu jednotlivých desek CB krytu, a tím ke vzniku pro dálnici D1 charakteristických schůdků. Pneumatiky vozidla jedoucího po takové vozovce do nich narážejí, a tím výrazně snižují pohodlí jízdy.

Dnes u nás nejvíce používaná techno-logie stavby cementobetonových krytů je technologií dvouvrstvového nevyztu-ženého CB krytu s vyztuženými spára-mi. K vyztužování příčných spár se pou-žívá kluzných trnů. Podélné spáry jsou zajištěny kotvami. Kluzné trny dovolí hori-zontální pohyb desek krytu při smršťová-ní betonu v době jeho tuhnutí či při tep-lotních změnách CB krytu, ale nedovo-lí posuny vertikální. Tím se účinně brání vzniku zmíněných schůdků. V případě dálnice D1, v místech jinak kvalitního původního CB krytu, se schůdky brou-sí a spáry jsou dodatečně vyztužovány

vkládáním kluzných trnů do vyfrézova-ných kapes.

Cementobetonový kryt je u nás zpravi-dla pokládán finišerem, který je s to poklá-dat najednou kryt v celé šířce dopravního pásu dálnice (poněkud nepřesně řeče-no celou polovinu šířky dálnice) ve dvou vrstvách ukládaných na sebe s minimál-ním časovým odstupem (obr. 1). Kluzné trny a kotvy jsou u nás do míst budou-cích spár vkládány finišerem při betoná-ži CB krytu (jsou zatlačovány do první, spodní vrstvy CB krytu). Na obr. 2 je zob-razen CB kryt s vyčnívajícími kluznými trny. Obrázek ilustruje uložení kluzných trnů v místě přesušení betonáže (na běž-ném úseku nejsou kluzné trny viditelné).

Do ztvrdlého betonu jsou ještě před začátkem tvorby smršťovacích trhlin vyře-zány v místech kluzných trnů, resp. kotev, příčné, resp. podélné spáry (obr. 3).

S pohodlím jízdy souvisí i délka život-nosti CB krytu. Především na nejvíce dopravně zatížených silnicích se proje-vuje jako již zcela nedostačující navrho-vat a konstruovat CB kryty na dvaceti-letou, případně pětadvacetiletou život-nost. Vysokokapacitní dopravní korido-ry si podle nových zkušeností vyžadují kryty s podstatně delší životností a s níz-kými nároky na údržbu, neboť motori-zovaná veřejnost již není ochotna tole-rovat časté a rozsáhlé uzavírky sloužící k opravám těchto komunikací. Kupříkladu v USA existuje program dlouholeté život-

M A T E R I A L S A N D T E C H N O L O G I E S

Obr. 1 Rozprostírání betonové směsi finišerem; směs pro spodní vrstvu CB krytu je ukládána na podkladní vrstvu před finišer, směs pro horní vrstvu je nakladačem dávkována do násypky finišeru

Fig. 1 Concrete mixture spreading by a paver; lower-layer mixture is laid on the base layer in front of the paver, higher-layer mixture is batched in to the paver concrete pouring skip

Obr. 2 Kluzné trny v místě přerušené betonáže

Fig. 2 Dowel-bars in the place of interrupted concreting



nosti CB krytů, např. [1], který lze shrnout do následujících bodů:• zvýšení návrhové životnosti na 40 až

60 let• snížení celkových nákladů po dobu

životnosti• zrychlení doby výstavby• zmenšení počtu uzavírek pro údržbu

a opravy• zohlednění požadavků uživatelů na

pohodlí jízdy• snížení počtu nehod za vlhkého a deš-

tivého počasí• využití účinných stavebních postupů

a zařízení• využití zdokonalených kontrolních

postupů umožňujících monitorování kvality v průběhu prací, a nikoliv s den-ním či týdenním zpožděním.Zmíněných cílů je třeba dosáhnout za

předpokladu působení řady omezujících podmínek, jako jsou limitované rozpočty silničních správ, rostoucí hustota dopravy, zvýšení významu restrikcí v pracovních zónách a požadavků na omezení hluč-nosti vozovek, lokální nedostatek kvalitní-ho kameniva ad.

T Y PY C E M E N T O B E T O N O V Ý C H K RY T Ů

Ve světě jsou používány různé konstrukč-ní typy a technologie CB krytů. Jde přede-vším o u nás i v sousedních zemích dnes nejfrekventovanější nevyztužené CB kryty s vyztuženými spárami. Naproti tomu vyztužené CB kryty se spárami o vzdá-lenosti 12 až 24 m a stupněm vyztuže-ní desek 0,15 až 0,25 % byly využívány silničními správami jen zřídka a v součas-

nosti nejsou povětšinou považovány za standardní řešení.

Od 60. let minulého století bylo ale postaveno v Evropě i v USA tisíce kilo-metrů spojitě vyztužených CB krytů, které vykazovaly a vykazují dvacetiletou i del-ší životnost bez potřeby významnějších oprav. Tento kryt s řízeným vytvářením trhlin po 0,6 až 2 m a stupněm vyztužení v příčném směru 0,65 až 0,75 % vychá-zí přes vyšší vstupní náklady velmi přízni-vě v analýze celkových nákladů po dobu životnosti (LCCA), a proto je u některých silničních správ tato technologie používá-na pro nejvyšší dopravní zatížení. V ČR je tato technologie používána ojedině-le (např. vozovka ve Strahovském tune-lu). Na obr. 4 je zachycena výztuž spoji-tě vyztuženého jednovrstvového CB krytu těsně před jeho pokládkou.

Ve srovnání se spojitě vyztuženými CB kryty, které jsou v některých zemích velmi používané, předpjaté CB kryty, považované v 70. až 80. letech minulého století rovněž za efektivní řešení, zůsta-ly pouze na úrovni experimentů. Rovněž prefabrikované CB kryty, od nichž se oče-kávala možnost vysoké rychlosti oprav a rekonstrukcí, jsou na úrovni experimen-tálních aplikací.

Z hlediska pohodlí jízdy se jako opti-mální jeví spojitě vyztužený CB kryt, neboť nedochází k žádným vertikálním posunům ve spárách (žádné spáry zde nejsou) a rovněž životnost takových krytů je ve srovnání s ostatními technologiemi, vč. asfaltových, zřejmě nejvyšší. Nevýho-dou jsou vyšší počáteční náklady ovlivně-né zejména cenou oceli.

P O V R C H O V É V L A S T N O S T I V O Z O V E K S C B K RY T E M

Odhlédneme-li od problematiky povrcho-vých vlastností vozovek s CB krytem v mís-

tech spár, která je dnes řešena technolo-gicky vyztužováním spár, viz první část člán-ku, lze povrchové vlastnosti rozdělit na:• rovnost povrchu vozovky• hlučnost povrchu vozovky• protismykové vlastnosti vozovky• reflexní vlastnosti vozovky.

Hlučnost a protismykové vlastnos-ti vozovky závisejí na drsnosti povrchu vozovky. Rovnost povrchu souvisí též s drsností, ale i s technologickými nedo-statky při pokládce (nesprávné nastave-ní projektových výšek, chybné nastave-ní hutnicích a rovnacích trámů finišeru, nesprávná konzistence betonové směsi apod.). Drsnost neboli textura povrchu vozovky se člení do tří skupin:• mikrotextura (mikrodrsnost) – hori-

zontálně měřené prvky drsnosti do 0,5 mm

• makrotextura (makrodrsnost) – prvky drsnosti od 0,5 do 50 mm

• megatextura (megadrsnost) – nerov-nosti povrchu od 50 do 500 mm.I když je uvedené členění drsnosti povr-

chu spíše smluvní, má též praktický důsledek. S mikrotexturou povrchu sou-visí právě protismykové vlastnosti, zvláš-tě na vlhkém povrchu. Mikrotextura je určena především povrchovou struktu-rou betonu, je tedy ovlivněna zejména použitým kamenivem, jeho ostrohran-ností. Degradaci mikrotextury v čase vli-vem ohlazování pneumatikami mají účin-ně bránit vysoké požadavky na nízkou ohladitelnost kameniva (hodnota PSV). Také z tohoto důvodu se dnes budují CB kryty jako dvouvrstvové, neboť se kvalit-ní, drahé a obtížně ohladitelné kameni-vo nemusí použít v celé tloušťce krytu,


Obr. 3 Řezání příčné spáry do zatvrdlého krytu vozovky ještě před vytvářením smršťovacích trhlin

Fig. 3 Cutting of transversal joint to hardened concrete before shrinking cracks creation

Obr. 4 Výztuž spojitě vyztuženého CB krytuFig. 4 Reinforcement of continuously

reinforced concrete pavement



nýbrž jen v jeho horní (obrusné) vrstvě. Makrotextura má rovněž vliv na proti-

smykové vlastnosti, ale bohužel též hluč-nost povrchu. Protismykové vlastnosti jsou makrotexturou ovlivněny zejména ve vztahu k drenážní funkci, tzn. snížení možnosti vzniku akvaplaningu. Požadav-ky na makrotexturu související s hlučnos-tí jdou často proti požadavku na zlepšení protismykových vlastností.

Megatextura je spojena spíše s nerov-nostmi či poruchami povrchu vozovky. Většinou není ovlivněna vlastnostmi pou-žité technologie, a proto se jí zde nebu-deme zabývat.

O V L I V N Ě N Í D R S N O S T I

Mikrotextura je dána použitým kameni-vem i kvalitou celé betonové směsi. Např. v Německu podle [2] mají být splněny následující požadavky:- dostatečný obsah cementu (min.

350 kg/m3)- druh cementu, zpravidla portlandský

cement CEM I 32,5 R- co nejdelší zpracovatelnost = možnost

vytváření makrostruktury- nízký vodní součinitel (pod 0,46)- provzdušněný beton, nejméně 4 %

(obj.)

- požadavky na ohladitelnost písku a hru-bého kameniva, podíl drceného kame-niva apod.Makrotextura, na rozdíl od mikrotextu-

ry určené použitou betonovou směsí, se na povrchu vozovky uměle vytváří různý-mi úpravami, a to buď ihned po polože-ní CB krytu, nebo dodatečně, zpravidla již na déle používané vozovce jako opat-ření ke zvýšení drsnosti v rámci údržby. V tomto článku se věnujme první skupi-ně, tzn. vytváření makrotextury do čer-stvého betonu. Zde je známa celá řada technologií, z nichž si uveďme ty, podle mého názoru, nejvýznamnější:• podélné texturování vlečením juty• podélné texturování vlečením umělého

trávníku• příčné texturování koštětem nebo oce-

lovými hráběmi• texturování odstraněním povrchové

malty (vymývaný beton)• drenážní obrusná vrstva.

V České republice se v drtivé většině případů dnes používá vytváření makro-textury vlečením jutového pásu (obr. 5). Ten je tažen z plošiny jedoucí za finiše-rem a vytváří se tak podélná makrotextu-ra. Takto upravený CB kryt je považován za nízkohlučný, jeho hlučnost i protismy-

kové vlastnosti jsou srovnatelné s asfalto-vým krytem.

Vytváření podélné makrotextury vleče-ním tzv. umělého trávníku je zatím tech-nologií, která není příliš rozšířena. Dílčí měření na takto upravených površích naznačují, že jejich hlučnost může být stejně nízká jako u povrchů upravova-ných vlečenou jutou, smykové vlastnos-ti po uvedení do provozu jsou lepší než u juty. V delším časovém horizontu jsou minimálně stejné jako u povrchů uprave-ných vlečenou jutou.

Příčné texturování ocelovými hrábě-mi je technologie používaná zejména v USA. Textura je vytvářena (vyrývána) příčně unášenými mechanickými hrábě-mi ovládanými z plošiny, která jede za finišerem (obr. 6). Tím se vytvoří makro-textura, která účinně zlepšuje protismy-kové vlastnosti CB krytu, ale současně významně zvyšuje jeho hlučnost. Právě z důvodu vysoké hlučnosti je použití této technologie u nás či jinde v Evropě prak-ticky vyloučeno.

Obr. 7 ukazuje texturu CB krytu prove-denou ocelovými hráběmi ihned po jejím vytvoření. Z obrázku je zřejmý posled-ní trend preferující nestejnou vzdálenost jednotlivých příčných rýh vytvářejících makrotexturu. Cílem opatření je zlepšit vlastnosti CB krytu (akustické i protismy-kové). K významnějšímu zlepšení opro-ti pravidelné striáži však touto úpravou nedochází.

V posledních deseti letech se zejmé-na v Rakousku uplatňuje technologie tzv. vymývaného betonu. Správný český název pro tuto technologii je „povrch s obnaže-ným kamenivem“. Tento název asi nejlépe koresponduje s anglickým názvem „expo-


Obr. 5 Vytváření podélné textury vlečením juty a postřik proti odpařování vodyFig. 5 Longitudinal concrete pavement texturing by burlap and anti-vaporization spraying

Obr. 6 Vytváření příčné texturyFig. 6 Transversal texturing

Obr. 7 Detail příčné texturyFig. 7 Detail of transversal texture



sed concrete“. Podstata nové technologie spočívá v tom, že po položení dvouvrst-vového krytu je aplikován kombinovaný postřik, který má zabránit odpařování vody z čerstvého betonu a současně zpomalu-je hydrataci betonu v povrchové vrstvičce, asi 1 mm tlusté. Po zatvrdnutí CB krytu je vykartáčováním odstraněna neztvrdlá malta z povrchu CB krytu.

Technologie povrchu s obnaženým kamenivem klade vysoké nároky na tech-nologickou kázeň i na kamenivo. Podle [2] se pro horní vrstvu používá výhradně drcené kamenivo frakce 4/8, třídy C100/0 s hodnotou PSV min. 53, s požadavkem na tvar zrna FI15, resp. SI15. Dávkování cementu je asi 430 kg/m3.

Požadavky na zvýšenou kvalitu práce i materiálové nároky poněkud zvyšují cenu takto vytvořeného CB krytu. Tato nevýhoda je kompenzována velmi dob-rými a trvanlivými protismykovými vlast-nostmi a velmi nízkou hlučností povrchu. Popsanou technologii lze označit za tech-nologii budoucnosti CB krytů.

V České republice je technologie povr-chu s obnaženým kamenivem dosud spíše ve zkušebním stádiu. Zatím lze kon-statovat, že u nás nejsou s touto techno-logií velké zkušenosti. Jednou z nemno-ha výjimek byl asi 50 m dlouhý zkušeb-ní úsek na dálnici D1 v úseku Vyškov–Mořice provedený firmou SKANSKA DS

[3]. Zkušenosti z tohoto pokusu ukázaly, že obnažením nedojde ke zhoršení odol-nosti proti chemickým rozmrazujícím lát-kám. Zkouška též ukázala, že pro rutin-ní nasazení je potřeba použít speciálních zařízení, která zabezpečí dostatečnou technologickou úroveň, např. zařízení na vykartáčování, a že všechna zařízení musí být velmi pečlivě seřízena, neboť nedo-statky z nesprávného seřízení se odstra-ňují velmi obtížně.

Pro úplnost uveďme, že jsou provádě-ny experimenty i s tzv. drenážním CB krytem. Je to obdoba technologie známé z asfaltových vozovek (AKD – asfaltový koberec drenážní). Průkopníky této tech-nologie v Evropě můžeme najít v Belgii, kde na čerstvě provedený, spojitě vyztu-žený CB kryt byla položena vrstva meze-rovitého betonu, např. [4]. Řešení má podobně jako u technologie AKD snížit hlučnost povrchu a drenážní funkcí krytu zlepšit protismykové vlastnosti. Zatím lze vyjádřit oprávněnou obavu k životnos-ti takového krytu, který je exponován kli-matickými účinky či zimní údržbou.

R E F L E X N Í V L A S T N O S T I V O Z O V E K S C B K RY T E M

Reflexní vlastnosti vozovek obecně závi-sí na schopnosti povrchu vozovky odrá-žet světelné paprsky. Snad nejuceleněj-ší výzkum v této oblasti je prováděn na Virginia Tech (Virginia Polytechnic Institu-te and State University). Tato jedna z nej-významnějších amerických univerzit v ob-lasti technického vzdělání vlastní tzv. Chyt-rou silnici (Smart Road), na které testu-jí mj. i účinnost různých druhů osvětlení za různých podmínek (déšť, sněžení, tma, mlha apod.) v závislosti na různém druhu povrchů vozovek (obr. 8). Z těchto výzku-mů vycházejí vozovky s CB krytem nejlé-pe téměř ve všech parametrech. Jsou zde patrné i úspory v elektrické energii, neboť vozovky s CB krytem lze osvětlovat slab-šími světelnými zdroji.

Z ÁV Ě R

Dnešní technologie pokládky CB krytů zajišťují vysoké pohodlí jízdy zamezením vzniku schůdků ve spárách tím, že spáry jsou vyztužovány kluznými trny a kotveny kotvami. Výborné jízdní pohodlí i velmi dlouhou životnost zajišťují rovněž beze-spáré spojitě vyztužené cementobetono-vé kryty. Z hlediska bezpečnosti provozu jsou významné protismykové vlastnosti. Ty nejsou v případě CB krytů ve srovná-

ní s ostatními druhy krytů vozovek horší. Totéž platí o imisích hluku.

Zahraniční výpočty ukazují, že cena celého životního cyklu vozovky s cemen-tobetonovým krytem při započtení nákla-dů na výstavbu a údržbu po celou dobu životnosti je rovněž velmi konkurence-schopná.

Z hlediska reflexních vlastností se vozov-ky s CB krytem jeví jako výhodnější ve srovnání s asfaltovými vozovkami. To platí jednoznačně např. v tunelech.

V České republice zatím byly zpracová-ny jen dílčí, spíše nahodilé studie, které se zabývají srovnáním efektivnosti cemento-betonových a asfaltových vozovek. Cent-rum dopravního výzkumu (CDV) proto na základě smlouvy s Mi ni sterstvem dopravy ČR vstoupilo od počátku letoš-ního roku do řešení výzkumného projek-tu, jehož úkolem je právě hlubší technic-ko-ekonomické porovnání asfaltobetono-vých a cementobetonových technologií, včetně vyhodnocení údržby a oprav CB krytů. Přitom budou samozřejmě vyu-žity nejen poznatky zahraniční, ale pře-devším výsledky dlouholetého sledová-ní Ředitelství silnic a dálnic ČR na tuzem-ských dálnicích.

Doc. Ing. Karel Pospíšil, Ph.D.

Centrum dopravního výzkumu

sekce dopravní infrastruktury

Líšeňská 33a, 636 00 Brno

tel.: 549 429 342



Obr. 8 Chytrá silnice na Virginia TechFig. 8 Smart Road at Virginia Tech

Literatura:[1] Tayabji S.: „Framework for design

and construction of long-life con-crete pavements“, In: Proc. of 8th International Conference on Concrete Pavements, Colorado Springs, USA, 2005

[2] Fleischer W.: „Protismykové vlast-nosti krytů betonových vozovek“, In: Sborník z konference Betonové vozovky, Slavkov u Brna, 2004, ISBN 80-239-3552-6

[3] Šrutka J.: „Povrchová úprava cemen-tobetonových vozovek – vymývaný beton“, In: Sborník 4. konference Technologie, provádění a kontrola betonových konstrukcí, Praha, 2005 ISBN 80-903501-5-1

[4] Beeldens A., Van Gemert D. and Caestecker C.: „Porous concrete – laboratory versus field experience“, In: Proc. of 9th International Symposium on Concrete Roads, Istanbul, 2004, ISBN 2-906078-31-X

Ú L O H A D I A G N O S T I K Y P Ř I V Ý S T A V B Ě B E T O N O V Ý C H S I L N I Č N Í C H A L E T I Š T N Í C H V O Z O V E KR O L E O F D I A G N O S T I C S I N C O N S T R U C T I O N O F R O A D A N D A I R F I E L D P A V E M E N T S



J I Ř Í J A R E Š , L U D Ě K M A L I Š , L U B O M Í R P Ř Í L E S K Ý

Pomocí moderních diagnostických zařízení je možné převážně nedestruktivně ověřit parametry pozemních a letištních vozovek. Výsledky diagnostických metod citovaných v článku poskytují podklady pro zodpověd-né rozhodování ve všech fázích projektové přípravy, realizace staveb i následné sprá-vy vozovek (údržby a oprav). Parameters of ground and airfield pave-ments can largely be tested in a non--destructive manner using modern diagnostic devices. Results of diagnostic methods quoted in this paper provide source material for responsible decision making processes in all stages of design preparation, project construction, as well as later repairs of roads (maintenance and mending).

Diagnostický průzkum vozovek je dnes již důležitou a mohl by být ještě prospěš-

nější součástí projektové přípravy, realiza-ce staveb i následné správy pozemních komunikací a letištních ploch. Výsledky diagnostických průzkumů mají všestran-né využití: • dávají projektantům podklady pro zod-

povědný, technicky správný a ekono-micky optimální návrh opravy nebo rekonstrukce vozovky,

• zhotoviteli díla umožňují sledovat kvali-tu prováděných prací,

• objednateli zkontrolovat dílo při jeho převzetí, resp. před uplynutím záruční doby,

• správce komunikací může s využitím výsledků diagnostických prací sledo-vat průběžně stav vozovek a na zákla-dě toho plánovat jejich údržbu a opravy v optimální době a rozsahu.

D I AG N O S T I C K É M E T O DY

Diagnostické metody jsou detailně popsá-ny v dílčích českých i zahraničních nor-mách, souhrnně jsou pak diagnostické

postupy a požadavky na jejich provádění popsány Technickými podmínkami (TP), Technickými a kvalitativními podmínka-mi (TKP), případně speciálními předpisy (ASTM, ICAO, …).

Výběr vhodných metod je vždy určen požadovaným využitím výsledků diag-nostického průzkumu a aktuálním sta-vem vozovky. Podle účinku na staveb-ní konstrukce se zkušební metody dělí na nedestruktivní a destruktivní. Zatím-co nedestruktivní zkoušky (měření nerov-ností, drsnosti, zatěžovací zkoušky apod.) většinou simulují interakci vozidla s vo-zovkou, destruktivní zkoušky (jádrové vývrty, zkoušky pevnosti materiálu apod.) testují konstrukční materiály až do poru-šení jejich celistvosti, resp. tvaru.

Základními metodami diagnostiky vozo-vek jsou:• měření proměnných parametrů vozov-

ky (nerovnosti, drsnost, schodky, …) • inventarizace poruch • měření únosnosti vozovky, resp. podloží


Obr. 1 Schéma deflektometru používaného pro měření únosnosti vozovek

Fig. 1 Diagram of deflectometer exploited in measurment of load-bearing capacity of pavements

Obr. 3 Pohled na zařízení CarlBro PRI 2100 (měřicí nosník a zatěžovací mechanismus) při měření vozovek na letišti

Praha-RuzyněFig. 3 View of CarlBro PRI 2100 equipment (measuring

beam and loading mechanism) used in measurement of pavements at the Prague-Ruzyně airfiled

Obr. 2 Diagnostické zařízení FWD CarlBro PRI 2100 vhodné i pro měření únosnosti těžkých betonových vozovek

Fig. 2 Diagnostic equipment FWD CarlBro PRI 2100 suitable, among others, for measurement of load-bearing capacity of heavy concrete pavements



• odběr jádrových vývrtů a provádění sond

• zjištění materiálových charakteristik vrs-tev vozovky – laboratorní zkoušky ode-braných vzorkůVýsledky diagnostického průzkumu jsou

pak prezentovány přímo měřenými nebo vypočtenými fyzikálními veličinami (např. moduly pružnosti), nebo nepřímo, např. pomocí souhrnných mezinárodních klasi-fikačních indexů:• PCI – Pavement Condition Index –

hodnocení stavu vozovky na zákla-dě četnosti a závažnosti registrovaných poruch

• IPZ – Index Provozní Způsobilosti – kla-sifikace registrovaných poruch povrchu vozovek a dalších měřených parametrů vozovek (nerovnosti, drsnosti) vícebo-dovou klasifikační stupnicí

• PCN – Pavement Clasification Num-ber – klasifikace únosnosti letištních

vozovek zohledňující i dopravní zatížení a další vlivy na konstrukci vozovekZávěrem diagnostického průzkumu

může být stanovení charakteristik jed-notlivých konstrukčních vrstev nebo celé konstrukce vozovky, případně vyhodno-cení určitého klasifikačního indexu. Závě-rem může být ale i návrh vhodných opat-ření k udržení stavu vozovky, případně zvýšení její provozní způsobilosti, resp. výkonnosti.

D I AG N O S T I K A P Ř I N O V O S TAV B ÁC H V O Z O V E K Vlastní návrh konstrukce vozovky je prová-děn pro předpokládané dopravní zatížení a konkrétní klimatické a hydrogeologické podmínky. U méně významných vozovek si většina projektantů vystačí s návrhem konstrukce vozovky podle některého z ka-talogových listů. Z vlastní zkušenosti víme, že v případě návrhu konstrukce na zákla-dě nepodložených předpokladů, nebo


Obr. 4 Průhybové křivky změřené při dynamické zatěžovací zkoušce středu betonové desky

Fig. 4 Deflection curves measured in the dynamic test of the core of a concrete slab

Obr. 5 Srovnání hodnot naměřených dynamickými zatěžovacími zkouškami na jednom úseku betonové vozovky

Fig. 5 Comparison of values measured in dynamic loading tests in one section of a concrete pavement

Obr. 7 Vyhodnocení výsledků penetrometrické zkoušky – graf hodnot CBR pod stávající vozovkou až do hloubky 1800 mm

Fig. 7 Assessment of the results of the penometric test – graph of CBR values below the existing pavement to the depth of 1800 mm

Obr. 6 Přístrojem RIM 01 se bezdotykově měří schodky mezi deskami

Fig. 6 RIM 01 device is exploited in contactless measurement of height differences between slabs

Obr. 8 Rozmístění snímačů u diagnostického zařízení FWD CarlBro PRI 2100

Fig. 8 Arrangement of gauges of diagnostic equipment FWD CarlBro PRI 2100



po zásahu zhotovitele do navržené sklad-by vozovky z technologických, nebo eko-nomických důvodů někdy nastávají vážné problémy s dopadem na výslednou kvali-tu díla. Teprve v tomto okamžiku se řada zhotovitelů domnívá, že s pomocí dia-gnostiky, třeba změřením únosnosti, se podaří modifikovat dosud nerealizované konstrukční vrstvy při zachování navrže-né nivelety a vzniklý problém vyřešit. Dia-gnostika by ale neměla sloužit výhradně k řešení neodborných kroků v projektové a realizační fázi.

Diagnostiku lze při realizaci nových vozovek využít v následujících případech:• ověření návrhových parametrů kon-

strukčních vrstev• kontrola homogenity realizované kon-

strukce• získání objektivních podkladů pro řeše-

ní nepředvídatelných problémů během výstavby vozovky

• prokázání kvality díla po jeho dokonče-ní z hlediska požadované funkčnosti

D I AG N O S T I K A P Ř I R E K O N S T R U K C Í C H V O Z O V E K V případě rekonstrukce vozovek je pří-nos diagnostických prací větší než u no-vostaveb. Výsledky diagnostických prací nám umožní správně stanovit potřebu (tj. optimální dobu, použitou technolo-gii a rozsah) opravy, případně rekonstruk-ce vozovky.

Využití diagnostických prací by mělo následovat v těchto postupných krocích:

• zhodnotit aktuální stav vozovky (provoz-ní způsobilost, stupeň porušení)

• objektivně určit skutečně potřebný roz-sah opravy nebo rekonstrukce

• definovat vstupní parametry pro zpra-cování projektové dokumentace opravy nebo rekonstrukce

• stejně jako u novostaveb zabezpečit kontrolu během realizace díla a inves-torovi prokázat dosažení požadovaných parametrů

N Ě K T E R É Z K U Š E B N Í M E T O DY A R E A L I Z AČ N Í V Ý S T U PY

Měření únosnostiÚnosnost konstrukčních vrstev lze měřit pomocí statických nebo dynamických zařízení. V současné době jsou standard-ně používána zařízení pro měření únos-nosti dynamickým rázem tzv. FWD (Fal-ling Weight Deflectometer).

Princip metody spočívá ve změření a vyhodnocení odezvy vozovky na dopad závaží o dané hmotnosti z takové výšky, aby dynamický ráz odpovídal přibližně účinku přejezdu kola návrhové nápravy. Tento dynamický ráz je zaznamenán sní-mačem síly a sadou snímačů průhybu umístěných na povrchu vozovky.

Na základě měření průhybové číše jsou na každém zkoušeném bodě zpětným výpočtem stanoveny moduly pružnosti konstrukčních vrstev a na jejich základě vyjádřena únosnost vozovky.


Obr. 8 Při inventarizaci poruch zjištěná trhlina velké závažnosti

Fig. 8 Audit of faults revealed a major crack

Obr. 9 Grafický záznam trhliny na desce b19 TAXIWAY Delta a její záznam v databázi poruch

Fig. 9 Graphical record of the crack in the slab b19 TAXIWAY Delta and its record in the database of faults

Obr. 10 Zobrazení části vozovky a jedné desky při inventarizaci poruch pomocí palmtopu Ipaq

Fig. 10 Representation of a pavement section and a slab created in the audit of faults using Ipaq palmtop

Obr. 11 Odběr vzorků jádrovými vývrty při diagnostice vozovek

Fig. 11 Sample taking in the pavement diagnostics by means of a core hole



Technická specifikace rázového zaříze-ní – deflektometru FWD CarlBro – PRI 2100• plné ovládání z pozice operátora-řidiče

pomocí palubního počítače• sledování funkce všech součástí systé-

mu pomocí videokamery (i v noci) • hydraulické ovládání nosníku a zatížení• čtyřsegmentová zatěžovací deska• vyvozené zatížení 150 až 250 kN• devět snímačů průhybu

• tři snímače teploty• 2500 mm dlouhý měřicí nosník• záznam historie zatížení i průhybů, času

a teplot do palubního počítačeNa rozdíl od měření únosnosti na vozov-

kách s asfaltobetonovým krytem je u ce-mentobetonových vozovek nutné uspo-řádat snímače na nosníku měřícího zaří-zení dle uvedeného schématu, aby bylo možné měřit únosnost hrany desky a je-jí spolupůsobení se sousední deskou (obr. 8).

Měření únosnosti na CB deskách se pak provádí ve dvou režimech. • Pro určení charakteristik jednotlivých

konstrukčních vrstev vozovky – modu-lů pružnosti, resp. modulu tuhosti – se

provádí měření se zatěžovací deskou umístěnou v geometrickém středu CB desky. Pro vyhodnocení slouží hodnoty průhybů ze snímačů D1-D7.

• Pro určení spolupůsobení desek na spárách se provádí měření se zatěžo-vací deskou co nejblíže k příčné hraně vozovky uprostřed jejího příčného roz-měru tak, aby snímače D8 a D9 byly umístěny z každé strany příčné spáry sousedících desek. Výsledkem pak je


Obr. 12 Vnitřek vrtu provedeného přes trhlinu ukazuje sklon a směr průběhu trhliny

Fig. 12 The inside of a hole made through the crack shows the gradient and direction of the crack course

Obr. 13 Vrtné jádro ukazuje sklon a směr průběhu trhliny, šířící se od kontrakční spáry

Fig. 13 The bore core shows the gradient and direction of the crack course spreading from the heading joint



hodnota JDR = poměr průhybů u spáry (Joint Deflection Ratio), definovaný jako poměr průhybu hrany nezatížené a za-tížené desky.Pro vyhodnocení výsledků zatěžovacích

zkoušek a výpočet charakteristik kon-strukce vozovky jsou využívány speciál-ní programy zpracované výrobci měřících zařízení, případně speciální programy, jako např. ELMOD, PCASE-LEEP, PAVERS, DarWIN atd.

Měření nerovnostíVýznamným parametrem provozní způ-sobilosti vozovek jsou podélné nerovnos-ti, způsobené nedostatečnou únosností podkladních vrstev a podloží, poruchami vozovky, ale i nedostatečným spolupů-sobením sousedících desek na nekotve-ných nebo nedostatečně kotvených příč-ných spárách.

Měření podélných nerovností lze pro-vádět latí, plánografem, profilografem, případně dynamometricky nebo lasero-vým snímáním. Reprezentativním para-metrem pro měření nerovností je hod-nota IRI [m/km].

Schodky na spárách lze měřit manuální-mi nebo poloautomatickými měřidly.

Únosnost nestmelených vrstev a podložíÚnosnost nestmelených vrstev nebo pod-loží při budování nové konstrukce vozov-ky lze provádět obdobně, jako měření na hotové stávající vozovce, a to deflek-tometrem se sníženým zatížením na desku, případně lehkou dynamickou des-kou nebo deskou statickou.

Pokud ale potřebujeme zjistit přesněj-ší parametry nestmelených vrstev a pod-loží pod existující konstrukcí, lze využít pro měření dynamický kuželový penetro-metr umístěný do provedeného jádro-vého vývrtu. Charakteristiky únosnos-ti nestmelených materiálů – hodnoty CBR – jsou pak odvozeny z počtu rázů potřebných k penetraci kužele na kaž-dých 50 mm na základě programu ame-rické firmy ERES Consultants, který pro-vádí vyhodnocování penetrometrických zkoušek z porovnání s hodnotami CBR zjištěnými v kopané sondě vedle testo-vané vozovky.

Inventarizace poruchPro účely inventarizace se celá plocha rozdělí na vzorky určité velikosti (dané TP nebo metodikou inventarizace). Základní

informace o stavu vozovky jsou získává-ny vizuální prohlídkou povrchu a zpraco-vány předepsaným postupem pro každý vzorek. Jednoznačná identifikace jednotli-vých poruch a klasifikace jejich závažnos-ti jsou popsány v Katalogu poruch tuhých vozovek, případně TP Navrhování údržby a oprav tuhých vozovek

Při inventarizaci poruch, prováděné pochůzkou, případně z pomalu jedou-cího vozidla, jsou poruchy zaznamená-vány dle předem definovaného spá-rořezu nebo dle staničení do formulá-řů nebo přímo do datových souborů – pomocí prostředků výpočetní techniky (notebook, případně PDA). Sofistikova-né programy ukládají výsledky postup-ných inventarizací tak, že usnadňují jejich komplexní využívání v systému hospoda-ření s vozovkou. Další možností, zejména u liniových staveb, je možnost pořízení videozáznamu s vysokým rozlišením, kdy zpracování dat o poruchách do datových struktur probíhá v kanceláři.

Jádrové vývrtyZa účelem zjištění skutečné tloušťky kon-strukčních vrstev vozovky a jejich stavu se provádějí jádrové vývrty. Často se vývr-ty provádějí i přes trhliny v krytu vozovky, aby se ověřila jejich závažnost, případně příčina vzniku.

Otvor po jádrovém vývrtu před jeho vyplněním může sloužit ke zjištění únos-nosti nestmelených podkladních vrstev a podloží pomocí dynamického pene-trometru.

V Y U Ž I T Í D I AG N O S T I C K É H O P R Ů Z K U M U Formu výsledků a závěrů diagnostické-ho průzkumu lze přizpůsobit požadav-ku objednatele (správce vozovky, inves-tor, projektant, dodavatel), a to především podle účelu jejich využití (sledování stavu vozovek, plán údržby a oprav, návrh opra-vy-rekonstrukce, kolaudace stavby apod.). Nejčastější formy závěrů diagnostického průzkumu jsou:• stanovení charakteristik jednotlivých

konstrukčních vrstev, případně celé kon-strukce vozovky;

• stanovení provozní způsobilosti a pro-vozní výkonnosti vozovky;

• návrh technologického opatření – údrž-by, opravy či rekonstrukce části nebo celé konstrukce vozovky k zachová-ní nebo zvýšení provozní způsobilosti, resp. výkonnosti vozovky.

V současné době se však výhody dia-gnostiky nedostatečně využívají z růz-ných důvodů • správci komunikací přednostně využíva-

jí financí k samotné údržbě• projekční a dodavatelské firmy navrhu-

jí opravy z pochopitelných důvodů „na stranu bezpečnou“, i když dražší, než je nezbytné

• investoři rovněž nechtějí riskovat možné problémy do budoucnosti.Je-li diagnostika vozovky prováděna sys-

tematicky po určitou dobu a její výsledky jsou postupně aktualizovány a využity v programech PMS (Pavement Manage-ment System), pozvedne to hospodaře-ní s vozovkou na kvalitativně vyšší úro-veň. Následně se to projeví prokazatel-ně i v ekonomickém přínosu. Problema-tika hospodaření s vozovkami na zákla-dě výsledků diagnostických prací je ale tak závažná a komplexní, že by si vyžáda-la samostatný článek.

Z ÁV Ě R

Kvalitně provedený diagnostický průzkum vozovek může objednateli přinést jedno-značný efekt, který se projeví buď okamži-tě (jednoznačné podklady pro návrh sta-vebního díla a posouzení jeho kvality po dokončení), nebo až s odstupem času (např. zvýšením doby užívání správně udržované komunikace nebo optimálně navržené a provedené opravy vozovky).

Pokud se do procesu přípravy staveb (oprav, rekonstrukcí i novostaveb) stan-dardně začlení vedle investora, projek-tanta a dodavatele také konzultační a di-agnostické firmy, bude možné efektiv-něji využívat finančních prostředků urče-ných na údržbu a opravy vozovek a opti-malizovat rozvoj a zvyšování kvality silnič-ní a letištní sítě.

Ing. Jiří Jareš, CSc.

ALB expert, spol. s r. o.

Podpěrova 2, 621 00 Brno


Ing. Luděk Mališ

PavEx Consulting, s. r. o.

Srbská 2741/53, 612 00 Brno

e-mail: [email protected], www.pavex.cz

Ing. Lubomír Příleský, CSc.

Všetičkova 13, 602 00 Brno



D E C I S I O N M A K I N G C R I T E R I A F O R T H E C O N S T R U C T I O N O F P A V E M E N T S W I T H C O N C R E T E S U R F A C I N G I N A U S T R I A

K R I T É R I A P R O R O Z H O D O V Á N Í P R O S T A V B U V O Z O V E K S B E T O N O V Ý M K R Y T E M V R A K O U S K U


G Ü N T E R B R E Y E R

Rakousko má dlouhou tradici ve stavbě vozovek s betonovým krytem. Betonové vozovky se používají při stavbě dálnic s velkým dopravním zatížením, v měst-ské dopravě u autobusových zastávek, u jízdních pruhů pro autobusy a v ob-lasti křižovatek s vysokým podílem těžké dopravy. Příspěvek ukazuje vývoj kritérií pro rozhodování od 50. let minulého století. V současné době probíhá rozho-dování podle celkových ekonomických kritérií se zřetelem na dlouhou životnost a minimální požadavky na údržbu. Je poukázáno i na to, že výhody betono-vých vozovek se v nákladech vynalože-ných po celou dobu životnosti projeví pouze tehdy, je-li kryt vozovky správně dimenzován a má vysokou a konstantní kvalitu. Proto je nutné, aby průmysl betonu, stavební hospodářství a investor dobře spolupracovali a zajišťovali nejen trvalý rozvoj a zlepšování, ale také vytvá-ření a udržování vysoké úrovně kvality.Rakousko má dlouhou tradici ve stavbě vozovek s betonovým krytem. Betonové vozovky se používají při stavbě dálnic s velkým dopravním zatížením, v měst-ské dopravě u autobusových zastávek, u jízdních pruhů pro autobusy a v ob-lasti křižovatek s vysokým podílem těžké dopravy. Příspěvek ukazuje vývoj kritérií pro rozhodování od 50. let minulého století. V současné době probíhá rozho-dování podle celkových ekonomických kritérií se zřetelem na dlouhou životnost a minimální požadavky na údržbu. Je však také poukázáno na to, že výho-dy betonových vozovek se v nákladech vynaložených po celou dobu životnosti projeví pouze tehdy, je-li kryt vozov-ky správně dimenzován a má vysokou a konstantní kvalitu. Proto je nutné, aby průmysl betonu, stavební hospodářství a investor dobře spolupracovali a zajiš-ťovali nejen trvalý rozvoj a zlepšování, ale také vytváření a udržování vysoké úrovně kvality.

V Ý V O J S TAV BY B E T O N O V Ý C H V O Z O V E K V R A K O U S K U

Rakousko má ve stavbě betonových vozo-vek dlouhou tradici. První doklady o beto-nových vozovkách při stavbě zemských silnic a městských komunikací, zejména ve Vídni, pocházejí z roku 1925.

Stavba dálnic začala bezprostředně po anexi Rakouska Německou říší v roce 1939 a prvních 20 km vozovky s cemen-tobetonovým krytem bylo do roku 1941 postaveno u Salcburku. Po skončení oku-pace se na základě Státní smlouvy v ro-ce 1955 začalo znovu se stavbou dál-nic a v letech 1958 až 1961 bylo uvede-no do provozu 200 km, což bylo 70 % západní dálnice s cementobetonovým krytem mezi Vídní a Salcburkem.

Dnes má síť silnic nejvyššího významu v Rakousku 1670 km dálnic a 360 km rychlostních komunikací s parametry podobnými dálnicím. Zhruba 800 km vozovek této silniční sítě bylo postaveno s cementobetonovým krytem.

Od roku 1990 se započalo se syste-matickou obnovou starých dálnic. Pomo-cí rakouské technologie recyklace beto-nu byla vyvinuta hospodárná možnost ekologické přeměny starých cementobe-tonových krytů na nové. Jako podstatný příspěvek k bezpečnosti dopravy v tune-lech bylo v roce 2001 rozhodnuto opatřit vozovky v nových silničních tunelech del-ších než 1000 m cementobetonovým krytem. Významnou roli hraje výstav-ba betonových vozovek ve velkoměs-tech. Zastávky autobusů, jízdní pruhy pro autobusy, úseky, kde se tvoří zácpy, ob-lasti křižovatek a vozovky celých silnič-ních tahů se ve stále větší míře opatřu-jí cementobetonovými kryty. Ve Vídni je cementobetonový kryt na cca 2 mil. m2, tj. na 5 % vozovek celé vídeňské silnič-ní sítě.

K R I T É R I A P R O R O Z H O D O VÁ N Í V M I N U LO S T I

Pro pochopení dnešních kritérií pro roz-hodování je důležité podívat se na jejich

Jako stredne velky vyrobce betonárskéchemie, barev a dávkovacích zarízenínabízíme jiz 35 let oprávnene znalostio betonu.

Nase sluzby zahrnují bezplatné návrhyoptimalizace receptur, prísad a vyrob-ních procesu.

Obracejte se na nás!

Nárocné prísadypro nárocny

transportní beton!

K Panelárne 172CZ-Karlovy Vary-Otovice 362 32

tel./fax +420 35 3 5610 83mobil: +420 602 64 73 80


Clen skupiny podniku Ha-Be

www.ha-be.com

Beto

nárs

ká c

hem

ie Barvy do betonu

Zkusebna betonu (Laborator)

Serv

isní

slu

zby



vývoj ve světle celkového vývoje rakous-kého silničního stavitelství.

Kritéria v 50. a 60. letech Při plánování a výstavbě prvních úseků dálnic po 2. světové válce se v rozsáhlé míře využívalo zkušeností Říšského úřadu pro stavbu dálnic (RAB). Všechny důleži-té dálniční úseky v 50. a 60. letech byly provedeny s cementobetonovým krytem. Asfaltová technologie ještě nebyla pro silně zatížené úseky dostatečně technic-ky vyspělá.

Kritéria v 70. letechS pokračujícím vývojem asfaltové techno-logie vznikla konkurence mezi „černou“ a „bílou“ technologií. Zatímco používání asfaltové technologie stojí v normálním silničním stavitelství prakticky mimo dis-kuzi, při silném dopravním zatížení byly veskrze uznávány výhody betonové tech-nologie. Protože asfaltové konstrukce byly obvykle levnější a o srovnáních hospo-dárnosti v dnešním smyslu ještě zdale-ka nemohla být řeč, vypracovalo tehdej-ší Ministerstvo výstavby „Plán krytů vozo-vek“ a v roce 1972 jej zveřejnilo. V tom-to plánu byl stanoven způsob stavby krytů vozovek (asfalt nebo beton) pro všechny tehdy plánované záměry výstavby dálnic.

Důležitými kritérii pro rozhodování byly:• dopravní zatížení (podíl nákladní dopra-

vy)• geologické poměry• poměry u konkrétního díla (podíl úseků

ve stoupání)• preference jednotlivých technologií

správami dálnic ve spolkových zemíchV posledně uvedeném bodě, který

nelze podceňovat, se zřetelně odráže-

la tehdejší situace v místním stavebnic-tví a pro úseky s cementobetonovým krytem u jednotlivých správ dostupnost odborných pracovníků s potřebnou kva-lifikací pro plánování a stavební dohled. Základním účelem tohoto plánu stavby krytů vozovek byla na jedné straně pro místní úřady jasná kritéria rozhodová-ní k výběrovým řízením a minimalizace zásahů ve stadiu zadávání, na druhé stra-ně tak mělo být zabráněno „flekatému koberci“. Delší úseky musely být stavěny s jednotnou skladbou horní stavby.

Kritéria v 80. letechV této době zaznamenal technický roz-voj stavby asfaltových silnic velký pokrok. Díky použití asfaltu upraveného polyme-ry a použití jiných speciálních přísad do asfaltových směsí byly vyvinuty trvanlivé konstrukční vrstvy. Vývoj technologie dre-nážních asfaltových povrchů významně přispěl k bezpečnosti dopravy a ke sníže-ní emisí hluku z povrchu vozovek.

Stavebně technická srovnání různých konstrukcí horní stavby byla poprvé definována v roce 1986 ve Směrnicích a předpisech pro silniční stavitelství (RVS 3.63). Podstatná přitom byla defi-nice tříd zatížení na principu normového střídavého zatěžování, jakož i dimenzo-vání a standardizace tehdy běžných vari-ant konstrukce horní stavby. Je pozoru-hodné, že asfaltové konstrukce již byly dimenzovány na životnost 20 let, zatím-co betonové konstrukce na 30 let. Tím však přestal být aktuální plán krytů vozo-vek z roku 1972 a horní stavba vozov-ky byla ve stále větší míře vypisová-na a zadávána ve výběrových řízeních bez jasných směrnic k hodnocení delší životnosti cementobetonových krytů.

V 80. letech nastala doba, kdy potřeba nových dálnic a rychlostních silnic ne mohla držet krok s možnostmi stát-ního rozpočtu. Začalo úvěrové financo-vání dálnic a rychlostních silnic a zak-ládání zvláštních obchodních společností pro stavbu silnic. Jedním z hesel bylo: „Musíme stavět do délky a ne do šířky a tloušťky“. Horní stavba vozovky byla zpra-vidla zadávána ve výběrovém řízení podle kritérií nákladů na novostavbu. Technolo-gie cementobetonového krytu měla sla-bou šanci.

V polovině 80. let vývoj technologie betonových vozovek stagnoval a vý-znamné rozhodovací subjekty v průmys-lu a ve správě začaly pochybovat o živo-

taschopnosti této technologie. Argumen-ty při kritice byly: betonová vozovka je příliš drahá, hlučná a obtížně a zdlouha-vě opravitelná.

Kritéria v 90. letechJe to v první řadě úsilí rakouského Výzkum-ného ústavu cementu, jemuž vděčíme za to, že oproti temným předpovědím došlo koncem 80. let k významnému inovač-nímu posunu. V ústavu byly vypracová-ny základy „Nové rakouské recyklační sta-vební technologie“, která umožnila opě-tovné použití celého starého cemento-betonového krytu do nového a do pod-kladní vrstvy z cementové stabilizace leží-cí pod ním. Velký strategický význam měl vývoj nového betonového povrchu s níz-kou hlučností s jemnou strukturou z vy-mývaného betonu. Pro rychlé opravy betonových polí byl vyvinut dvanáctihodi-nový beton, který bylo možno zpracová-vat běžnými zařízeními. To umožnilo pro-vádění údržbových prací během dvacetič-tyřhodinové uzavírky.

Renesance technologie stavby cemen-tobetonového krytu na začátku 90. let byla doprovázena a podporována nárůs-tem těžké dopravy a skutečností, že se výrazně snížil cenový rozdíl mezi cemen-tobetonovým krytem vozovky a asfal-tovou konstrukcí odpovídající úrovně. Tím byla technologie stavby betono-vých vozovek opět konkurenčně zají-mavá. Také se podařilo, aby jako krité-ria pro zadávání zakázky byla zohledně-na delší životnost a nižší potřeba údrž-by. Praxe ukázala, že stavba betonových vozovek má dobré vyhlídky i při nákla-dech až o 10 % vyšších oproti nákladům na asfaltové vozovky. Následkem tohoto vývoje byl na jedné straně pro investo-ry příznivý fakt, že cena asfaltových tech-nologií v soutěži klesala. Na druhé stra-ně se často měnil od úseku k úseku typ konstrukce vozovky. Vznikaly technické problémy při plánování mostů, o nichž se prakticky vždy mělo rozhodovat dlou-ho před stanovením typu horní stavby v sousedících úsecích.

Důležitým mezníkem v 90. letech bylo v roce 1997 převedení všech dálnic a rychlostních silnic pod ASFINAG. ASFI-NAG sice jako akciová společnost zůstala ve 100% vlastnictví státu, ale měla roz-sáhlé pravomoci pro samostatné hospo-daření, protože již nečerpala prostřed-ky ze státního rozpočtu. Od té doby se ASFINAG zcela financuje z kapitálového


Obr. 1 Schéma rozhodování pro výběr konstrukce vozovky

Fig. 1 Decision making diagram for the selection of the pavement structure


trhu a z vlastních účelově vázaných pří-jmů, např. z výnosů mýtného.

S vypracováním střednědobých (na 5 až 10 let) a dlouhodobých (na 30 až 50 let) finančních plánů nabylo na význa-mu uvažování o celkových nákladech po celou dobu životnosti vozovky (Life Cycle Costs) a začalo se používat ekono-mické porovnání se zřetelem na potře-by oprav a obnovy v průběhu životnos-ti. K tomu posloužila jako podklad směr-nice RVS 2.21 „Rozbor hospodárnosti horní stavby vozovek v silničním stavitel-ství“, která byla koncem 90. let v někte-rých spolkových zemích poprvé použita jako kritérium pro rozhodování a v roce 2001 byla prohlášena za závaznou pro všechny státní silnice.

K R I T É R I A P R O R O Z H O D O VÁ N Í D N E S

Dnes probíhá volba horní stavby vozov-ky u dálnic a rychlostních silnic podle kri-térií Pavement Managementu se zohled-něním předpokládaných nákladů na celý životní cyklus. K dispozici pro plánování je zmíněná RVS.

U silničních tahů se silným a velmi sil-ným zatížením (od průměrného den-ního počtu nákladních automobilů cca 8000 těžkých vozidel) prakticky není sporu o použití betonové vozovky. Avšak i tam, kde převládá vysoký podíl stou-pání, kde se jezdí pomalu nebo kde se často tvoří zácpy, má betonová vozov-ka své ekonomické opodstatnění již při nižším dopravním zatížení. Příkladem je rostoucí podíl betonových povrchů v ob-lasti města Vídně.

Na obr. 1 jsou schématicky znázorně-ny hlavní oblasti využití asfaltových a be-tonových vozovek v závislosti na doprav-ním zatížení a na podílu úseků s poma-lou těžkou dopravou. Tam, kde se obě tyto oblasti prolínají, musí být přibrána celková ekonomická kritéria, důležitá pro příslušný stavební záměr a cena dosaže-ná v soutěži.

Z ÁV Ě R

Cementobetonové kryty vozovek jsou pro silnice se silným a velmi silným zatíže-ním hospodárné a konkurenceschopné, pokud jsou koncipovány na čtyřiceti až padesátiletou životnost a během prvních 15 až 20 let jsou v tak dobrém stavu, že nevyžadují žádnou stavební údržbu. V následující době jsou podle namáhá-ní vozovky potřebné jedna, nanejvýš dvě větší údržbové akce, při nichž se obnoví

zálivka spár, sanují jednotlivá pole a po-škozené spáry a v případě potřeby se provede tenkovrstvá asfaltová úprava.

Každá technologie stavby krytu vozov-ky je kompromisem mezi kladnými a zápornými vlastnostmi příslušné kon-strukce. Absolutně správná technologie ne existuje. Při stavbě vozovek s betono-vým krytem je vždy třeba dávat pozor na to, že výroba betonu a jeho poklád-ka je náročná a obtížná a že pokládku a odborný dohled musí provádět vyško-lení a zkušení pracovníci. Velké ani malé chyby ani nedbalost se v technologii stavby betonových vozovek neodpouští. Dodatečné opravy, např. oprava rovnosti, drsnosti nebo systému trnů ve spárách, jsou většinou velmi pracné a jsou dopro-vázeny značnou újmou kvality.

Aby se plně projevila výhoda životní-ho cyklu betonové technologie, musí být kryt vozovky správně dimenzován (tloušť-ka, vzdálenost spár, trny). Měly by být vytvořeny rezervy oproti teoretickému dimenzování (např. navýšením tloušť-ky o 20 mm). Při výrobě betonu a jeho pokládce je třeba zajistit vysokou a kon-stantní kvalitu. Dobrým předpokladem pro to je spolupráce průmyslu betonu, stavebního hospodářství a investora.

Průmysl výroby cementu a beto-nu musí být připraven trvale rozvíjet a zlepšovat technologii a pečovat o kvali-tu a doškolování. Stavební průmysl a zho-tovitel musí mít k dispozici dobrá strojní zařízení a vyškolené a zkušené pracovní-ky. Firmy musí vidět ve vysoké úrovni kvality svou konkurenční výhodu.

Také investor musí mít vyškolené pra-covníky, kteří rozeznají výhody alterna-tivních stavebních technologií a jsou ochotni vypořádat se s novými tech-nickými řešeními. Investor má také vel-kou zodpovědnost při kontrole kvality svými techniky, kteří musí být zkušení a kompetentní rozhodovat.

Dipl.-Ing. Dr. Günter Breyer

Bundesministerium für Verkehr, Innovation und

Technologie, Abt. II/ST2

Stubenring 1, 1010 Wien, Austria

tel. +431 711 00-5419


Překlad přednášky přednesené na 1. konferenci „Betonové vozovky 2004“ v říjnu 2004 ve Slavkově u Brna je otištěn se souhlasem autora.

HALFEN-DEHAS námi jste v bezpečí.

Burj Al Arab, Dubaj

se zabetonovanými profi ly HALFENRozumná alternativa k vrtání čí svařování.

Pro připevnění fasádních prvků, výtahů,

technického zařízení, atd.

www.halfen-deha.cz

Je mnoho dobrých důvodů, proč si zvolit

výrobky fi rmy HALFEN-DEHA. Jedním z nich je

skutečnost, že jsme spolehlivý partner i v době

rostoucích cen surovin.

Vždy Vám zaručíme maximální kvalitu

materiálu, vysokou úroveň zpracování v našich

certifi kovaných výrobnách, vynikající technickou

podporu a záruku celosvětové značky.

Výrobky HALFEN-DEHA – záruka bezpečnosti,

kvality a ochrany jak pro Vás, tak i pro Vaši

společnost.

HAL_Im_67x264_cz_bur.indd 1 27.09.2005 17:13:20 Uhr

V Y M Ý V A N Ý B E T O N – P O V R C H O V Á Ú P R A V A C E M E N T O B E T O N O V Ý C H V O Z O V E K


E X P O S E D A G G R E G A T E C O N C R E T E – S U R F A C E F I N I S H I N G O F C E M E N T C O N C R E T E P A V E M E N T S


J I Ř Í Š R U T K A

Silniční doprava je zdrojem negativních vlivů na okolí. Článek je zaměřen na dopravu jako zdroj hluku. Popisuje zdro-je hluku, dělení povrchů vozovek podle vzniku a charakteru hluku a možnosti jeho snižování. Dále se článek věnuje technologii vymývaných betonů umož-ňující snížení hlukových emisí.Road traffic is the source of negative effects on the surrounding environment. This article above all presents traffic as the source of noise. It describes the sources of noise, classification of road surfaces according to the creation and character of the noise and the possi-bilities for lowering it. Furthermore, the article describes the technology of expo-sed aggregate concretes, enabling the lowering of these noise emissions.

Řidiče na vozovkách nejvíce zajímá sa motný povrch vozovky především proto, že na jeho vlastnostech závisí bez-pečnost jízdy (např. protismykové vlast-nosti, odvod vody z povrchu vozovky – nebezpečí aquaplaningu), pohodlí jízdy (hlučnost, otřesy) a další vlastnosti vozov-ky pro řidiče podstatné.

Na vlastnostech povrchové vrstvy vozovky závisí také „pohodlí“ uživate-lů ploch ležících v blízkosti komunika-cí. Vlastnosti povrchu vozovek výrazným způsobem ovlivňují hlukovou zátěž od dopravy a způsobují další negativní jevy v okolí komunikací (otřesy při nerov-nostech povrchu a špatném technickém stavu komunikací atd.).

Z D R O J E H L U K U N A K O M U N I K AC Í C H

Při podrobném zkoumání hlučnosti v blíz-kosti komunikací bylo zjištěno, že celko-vá hlučnost jízdy je dána výslednicí dvou zdrojů (skupin) hluku (obr. 1).

Do první skupiny – Hlučnost motoru a vozidla – můžeme zahrnout samotný hluk motoru vozidla a další hluky vznikají-cí při jízdě vozidla, jako je proudění vzdu-chu kolem karosérie vozidla atd. (mimo hluk, který vytváří pneumatiky).

Do druhé skupiny – Hlučnost pneuma-tik na vozovce – řadíme každý hluk, který vzniká při pohybu pneumatiky po povr-chu vozovky.

Další skupina, ovlivněná chováním samotných řidičů a ostatních účastníků provozu, např. troubení, se při hodnocení hlučnosti vozovek nikdy neuvažuje, proto-že je velmi nahodilá.

M O Ž N O S T I S N Í Ž E N Í H L U K U

Snižování hluku z první skupiny je mini-málně střednědobou, ale spíše dlouhodo-bou záležitostí. Představuje nutnost zása-hů do konstrukcí vozidel a jejich motorů. Samotné snížení hluku se může v přípa-dě této skupiny projevit až ve chvíli, kdy bude požadovaným způsobem upravena většina automobilů. Tento směr snižování hluku je dnes realizován především tech-nickým vývojem automobilizmu. Efekt tohoto snížení hluku je, bohužel, znehod-nocen nárůstem intenzity dopravy.

Snižování hluku patřícího do druhé sku-piny je zásadně ovlivněno konstrukcí pne-umatik, typem jejich dezénů, jejich rozmě-ry a v neposlední řadě stavem povrchu vozovky. Tvar a struktura povrchu vozovky má velký význam ze dvou důvodů:• spoluodpovědnost struktury povrchu

vozovky za vznik hluku,• šíření hluku je ovlivněno absorpčními

vlastnostmi povrchu vozovkyZ uvedeného je zřejmé, že hluk vznik-

lý pohybem pneumatik po vozovce lze ovlivnit jak pneumatikami, tak především samotným povrchem vozovky.


Obr. 1 Rozdělení dopravního hlukuFig. 1 Distribution of road noise

Obr. 3 Hluk pneumatik na různých úpravách betonových povrchů [4]

Fig. 3 Tyre noise on various types of concrete pavement

Obr. 2 Hluk pneumatik na vozovce (měřící přívěs, PIARC-pneumatiky, 100 km/h) na vymývaném betonu GK 8, na EP-Grip (epoxidová úprava 3/4) a tříletý porézní asfalt

Fig. 2 Noise of tyres on the road (measuring trailer, PIARC-tyres, 100 km/h) on exposed aggregate concrete Gr. 8, on EP-Grip (epoxide 3/4) and three year old porous asphalt



H L U Č N O S T J E D N OT L I V Ý C H P O V R C H Ů V O Z O V K Y

Podle Haydena [2] jsou určující dvě krité-ria ve vzniku hlučnosti pneumatik:• proudění vzduchu mezi vzduchovým

prostorem v profilu pneumatiky a kon-taktním bodem vozovky – jev se nazý-vá „air pumping“

• chvění membrán pneumatiky způsobe-né nerovností (drsností) povrchu vozov-kyVozovky na základě své struktury vyka-

zují různé nerovnosti, vznikají tak různá spektra frekvencí a hluků. Dle způsobu vytváření hluku lze kryty vozovek rozdělit do čtyř skupin:Skupina 1Silniční povrchy s velkými nerovnostmi tvořenými např. velkými zrny kameniva. U takové vozovky dochází v první řadě k radiálním vibracím pneumatik. Např. při střední vzdálenosti zrn, cca 40 mm od sebe, vznikne při rychlosti 80 km/h budí-cí frekvence o 555 Hz. Skupina 2Vozovky s hladkým povrchem s ome-zenou mikro-nerovností a bez, popř.

s nízkou makro-nerovností. Na těchto vozovkách vznikají radiální vibrace pne-umatik pouze v nízké míře a převažuje zde plochý kontakt mezi pneumatikami a vozovkou, což vede k vytváření tangen-ciálních vibrací. Na tomto druhu vozovky pocítí člověk jak nízké, tak vysoké frekven-ce nad 1000 Hz.Skupina 3Silniční povrchy s výraznými makro- a mi-kro-nerovnostmi. Díky rovnoměrné ploše vznikají na těchto površích nízké vibrace pod 1000 Hz. Součastně dochází k ne-plochému kontaktu mezi pneumatikou a vozovkou, což způsobuje pokles hluku i při vibracích také nad 1000 Hz (obr. 2).Skupina 4Silniční povrchy s výraznými makro- a mi-kro-nerovnostmi a vysokým obsahem dutin (např. mezerovitý povrch vozovek). Dutiny snižují kompresi vzduchu a prou-dový šelest v profilu pneumatiky a navíc absorbují hluk motoru.

Vývoj nízko-hlučných povrchů je dnes soustředěn na:• optimální povrchové struktury vozovek

pro minimalizaci vibrací pneumatik

• zhotovením vrstev s velkým obsahem mezer k absorpci hluku motoru a pneu-matikVozovky 3. skupiny jednoznačně splňují

první kritérium. Do 4. skupiny patří všech-ny vozovky, které splňují obě kritéria.

V minulosti se u nás z obav před špat-nými protismykovými vlastnostmi použí-vala úprava povrchů betonových vozovek pomocí různých příčně tažených kartáčů (různých jak materiálově, tak délkou, sílou a odstupem „štětin“.) Tyto úpravy vyka-zovaly a ještě dnes po několika deseti-letích provozu vykazují značnou drsnost a hlučnost – patří do skupiny 1.

Dnes realizovaná úprava povrchů vozo-vek pomocí metody „tažené juty“ (obr. 4)


Obr. 4 Úprava povrchu taženou jutou – dnes používaná metodaFig. 4 Surface treatment with dragged burlap sheet – method used

today

Obr. 5 Ukázka povrchu vymývaného betonu, RakouskoFig. 5 Demonstration of an exposed aggregate concrete surface,

Austria

Obr. 6 Ukázky vymetání povrchu betonu, a) příklad použití „provizorního“ zařízení, b) zařízení speciálně upravené pro tuto činnost, Rakousko

Fig. 6 Demonstration of concrete surface brushing a) example of using „improvised“ equipment, b) equipment specifically designed for this activity, Austria



patří do skupiny 2. Tato úprava povrchu má dostatečné protismykové vlastnosti a zároveň u ní dochází k výraznému sní-žení hlučnosti povrchů ve srovnání s vo-zovkami s povrchem upraveným kartáči.

Možností dalšího snížení emisí hluku u betonových vozovek je použití povr-chů s tzv. vymývaným betonem – patří do skupiny 3. Trend snižování hluku touto strukturou povrchu vozovek můžeme sle-dovat např. při rekonstrukcích nebo nově budovaných dálnicích v Rakousku. Jak ukazují zahraniční měření, touto povrcho-vou úpravou lze dále snížit hlučnost povr-chů o několik dB (obr. 2 a 3).

V Y MÝ VA N Ý B E T O N V Č RNa základě zahraničních zkušeností byla v ČR provedena první zkouška vymývané-ho betonu za účelem ověření některých jeho vlastností a použitých technologií.

Zkouška byla provedena firmou Skan-ska DS, a. s., závod 86 Uherské Hradiště, na referenčním úseku dálnice D1, stav-by 0133 Vyškov–Mořice. Tento referenč-ní (zkušební) úsek byl zrealizován v pro-storu zařízení staveniště, tzn. mimo trasu nedávno zprovozněného úseku dálnice D1. Protože bylo nutné při odchodu ze stavby zkušební úsek odstranit – dnes ho tedy není možné shlédnout – bylo pro-vedeno podrobné zdokumentování zku-šebního úseku. Bylo zde ověřeno maxi-mální množství vlastností hotové vozov-ky (vzhledem k malému rozsahu zku-šebního úseku nebylo možno zrealizo-vat všechny potřebné zkoušky) a tech-nologických činností a operací provádě-ných při realizaci vymývaného betonu.

Parametry zkušebního úseku z vymý-vaného betonu: délka cca 50 m a šířka 10,75 m. Cílem pokusu bylo ověření růz-ných materiálů, které lze použít pro rea-lizaci vymývaného povrchu betonu (zpo-malovače), ověření technologie provádě-ní, možností strojního vybavení a v ne-poslední řadě vlastností povrchu hotové betonové vozovky (např. odolnost beto-nového povrchu proti působení vody a CHRL). Zkoušené parametry byly pro-věřovány především z hlediska odlišných podmínek ČR a zemí, kde se tyto povr-chy dnes běžně realizují.

Pro zkoušku byla navržena „speciál-ní“ betonová směs s maximálním zrnem kameniva 4–8 mm.

Byly vyzkoušeny čtyři různé zpomalova-če od tří dodavatelů. Zpomalovače, které pracovaly na různých principech, měly zajistit zpomalení tuhnutí a tvrdnutí povr-chu betonu do hloubky 1 až 2 mm (1/4 až 1/3 nejmenšího zrna největší použité frakce kameniva).

Dodavateli zpomalovačů byly firmy:• Degussa Stavební hmoty, s. r. o. –

WOERMANN• TAL Betonchemie Handel GmbH • MC-Bauchemie, s. r. o.

Vzhledem k malé ploše, na kterou byly zpomalovače aplikovány a vzhledem k tomu, že byla zkoušena aplikace růz-ného množství těchto látek, byl celý pro-ces prováděn pomocí ručních postřikova-cích zařízení.

Výsledky zkoušky vymývaného betonuZ výsledků této zkoušky vyplynuly násle-dující poznatky:• Při správném návrhu receptury pro horní vymývaný beton nemusíme mít obavy z „otevření povrchu“ vozovky při vymetání povrchu a obnažení kameniva. Výsledky zkoušek ukazují, že vymývání povrchu betonu nijak zásadně neovlivňu-je odolnost povrchu betonu proti půso-bení vody a CHRL. (Výsledky zkoušek na vývrtech provedených přímo z vozovky ukazují odpad po 100 cyklech metodou A v rozmezí od 280 do 575 g/m2.)• Zkouškou bylo dále ověřeno, že pro tyto „speciální“ práce je nutno mít i „spe-ciální“ zařízení. Např. není možné použít na vymetání betonových povrchů různá provizorní zařízení, která jsou určena na jiná použití. Nedodržení této zásady se projeví v nedostatečné kvalitě hotového povrchu.• Dále zkouška prokázala, že je nutno


Obr. 7 Ukázka povrchu vymývaného betonu – výsledek jednoho z povrchů při pokusu na stavbě dálnice D1 stavby 0133 Vyškov-Mořice

Fig. 7 Demonstration of an exposed aggregate concrete surface – the results of a surface during a test on the construction of the D1 Highway 0133 Vyškov-Mořice

Obr. 8 Ukázka povrchu vymývaného betonu – výsledek nedodržení technologie (konzistence betonu) na stavbě v Rakousku

Fig. 8 Demonstration of an exposed aggregate concrete surface – the result of not adhering to technological process (concrete consistency) on a construction in Austria

Literatura:[1] Materiály Skanska DS, a. s., závod 86

Uherské Hradiště[2] Hayden R. E.: Silniční hluk z hlediska

interakce jedoucí pneumatiky a po-vrchu silnice, 81. setkání americké akustické společnosti, Washington (1971)

[3] Ministerstvo obchodních věcí, zpráva o výzkumu, PIARC Kolokvium „nízko-hlučné betonové povrchy“

[4] Průzkum do nových vývojů, Aplikace vymývaného betonového povrchu

Pokračování na str. 35


W H I T E T O P P I N G – I D E A O R R E A L I T YW H I T E T O P P I N G – P Ř E D S T A V A N E B O R E A L I T A



I VA N S M O L Í K

Filozofie použití metody whitetopping znamená kombinaci výhod dnes běžně používaných materiálů pro stavbu krytů pozemních komunikací – asfaltu a beto-nu. Pevný, otěruvzdorný, trvanlivý, ohni-vzdorný a světlý materiál leží na povrchu materiálu s vyšší schopností deformace, nižší citlivostí k méně únosnému nebo proměnnému podloží.The philosophy of whitetoppings is to combine the advantages of both mate-rials. The strong, wear resistant, durable, fire resistant, and bright material is put on top of the less expensive material with high strain capacity and insensiti-veness to weak and variable subgrade conditions.

Whitetopping představuje kompozitní betonový kryt tvořený tenkou vrstvou

vlastního betonového krytu, kterým je překryt původní asfaltový kryt (obr. 1). Výhodami tradičního cementobetonové-ho krytu jsou vysoká únosnost (i při stálém zatížení), vysoká odolnost povr-chu vůči otěru, stálost při vysokých tep-lotách, vysoká požární odolnost, světlá barva povrchu a nízké náklady na údržbu. Nevýhodami asfaltového krytu jsou nízká odolnost vůči koncentrovanému zatíže-ní (zvláště při stálém zatížení za vysokých teplot), křehkost za nízkých teplot, hoř-lavost při extrémních teplotách. Povrch asfaltového krytu je tmavší než u ce-mentobetonového krytu, náklady na jeho údržbu jsou vyšší.

Metoda whitetopping byla úspěšně aplikována v mnoha zemích světa včet-ně Evropy, nejrozsáhlejší zkušenosti mají v USA. Je využívána k opravám a k ze-sílení asfaltových vozovek s deformace-mi povrchu („vyjeté koleje“) nebo jinak poškozených vozovek. Whitetopping lze však také využít při výstavbě nových komunikací.

Whitetopping je kompozitní kryt, který se skládá z cementobetonového krytu položeného na asfaltovém krytu (slou-ží jako podklad). Tradiční složení kom-pozitních krytů je v obráceném pořadí – asfaltový koberec leží na podkladu, kde mohl být použit cement. Název „whi-tetopping“ vychází z tradičního vnímání materiálů pro stavbu vozovek, které tvoří povrch vozovky (asfalt je považován za „černý“ a beton za „bílý“). Spojující myš-lenkou u whitetoppingu je snaha využít kladných vlastností asfaltu a betonu v je-jich kombinaci.

V principu se v současnosti rozeznávají dvě aplikace whitetopping:• Tenká (TCW = Thin Composite Whi-

tetopping) – vrstva betonu má tloušť-ku 100 až 200 mm, zpravidla je vrstva betonu spojena s podložím. Pro použití této metody musí být zbývající asfaltová vrstva o tloušťce min. 75 mm. Uvažova-ná životnost takto opraveného povrchu je 30 let.

• Velmi tenká (UTW = Ultra Thin White-topping) – v tomto případě má vrst-va tloušťku 50 až 100 mm a musí být spojena s podložím. V současnos-ti se tato konstrukční metoda používá pro městské vozovky a plochy s nižší dopravní zátěží.

M O Ž N O S T I V Y U Ž I T Í W H I T E T O P P I N G

Whitetopping představuje technologii

Obr. 1 Schéma konstrukce „Whitetopping“Fig. 1 Schema of „Whitetopping“ structure

Obr. 2 Vyjeté koleje / vyfrézovaný podkladFig. 2 Ruts left by trucks / mill out bottom

Obr. 3 Příklad aplikace UTW – ilustrační fotoFig. 3 Example of UTW aplication

– illustrative photo



opravy poškozeného asfaltového povr-chu pomocí překrytí cementobetonového krytu přes poškozený asfaltový kryt. S po-mocí technologie whitetopping je možno napravit jízdní vlastnosti asfaltového krytu nebo zmírnit jeho nedostatky (obr. 2).

Před zahájením opravy povrchu vozov-ky je nutné nově definovat podmínky pojezdu komunikace. Zejména se jedná o předpokládaná zatížení, včetně stano-vení odolnosti povrchu vůči povětrnost-ním a dalším možným vlivům. Zpravi-dla je určena skladba původní vozovky odebráním vývrtů a stanovena vhodná tloušťka nového krytu. Do návrhu je třeba započítat únosnost podkladu i původ-ních asfaltových vrstev, pevnost v tahu nově pokládaného krytu. Získané podkla-dy umožní rozhodnutí, zda volit metodu TCW nebo UTW (obr. 3).

P Ř Í K L A DY A P L I K AC Í W H I T E T O P P I N G První záznamy o použití metody white-topping pocházejí z roku 1918 ze stá-tu Indiana. V šedesátých a sedmdesá-tých letech minulého století byl tenkovrs-tvý betonový povrch (whitetopping) vyu-žit k opravě mnoha asfaltových povrchů pozemních komunikací. Provedené stu-die prokazují vhodnost této technologie pro opravu i výstavbu dálnic, rychlostních komunikací, silnic I. až III. třídy, místních komunikací, povrchů letišť a parkovišť. Více než 650 km státních a regionálních komunikací bylo opraveno technologií whitetopping ve státě Iowa, což reprezen-tuje přijetí technického řešení v USA. Celá technologie se dále rozvinula v devadesá-tých letech s masivním nástupem nových druhů účinných přísad do betonu, s vyu-

žitím vláken do betonu a technologií apli-kace tenkovrstvých povlaků. Výsledkem je první aplikace UTW v Kentucky v ro-ce 1991. Do dnešního dne se jedná o více než 200 dalších projektů v USA, Evropě, zvláště v SRN. Více než deset let zkušeností prokázalo, že UTW je vhod-ný zejména pro ulice a oblasti s nižším dopravním zatížením v městských aglo-meracích (obr. 4).

První aplikací UTW (tj. betonového krytu o tloušťce 50 až 100 mm spoje-ného s podkladem) byla renovace pro-stor městské skládky odpadu v Louisville (Kentucky, USA) počátkem roku 1991. Betonový kryt byl položen na původ-ní asfaltovou vozovku, která obsluho-vala po šest dnů v týdnu 400 až 600 nákladních vozidel denně. Stávající asfal-tový kryt byl obroušen do konstantní výšky. V rámci zkušebních testů byly pro-vedeny dva betonové kryty (o tloušťce 50 a 90 mm). Kryt o tloušťce 90 mm měl spáry ve vzdálenosti 1,83 m, kryt o tloušťce 50 mm měl spáry také ve vzdálenosti 1,83 m, resp. 0,61 m (dvě zkušební plochy).

Místo aplikace bylo vybráno záměrně, protože představovalo zrychlený test, kdy množství nákladních aut (proces zasta-vení/vykládka/odjezd) bylo srovnatelné s ročním dopravním zatížením lokálních komunikací a parkovacích ploch v USA.

Zkušební plocha byla sledována po dobu třinácti týdnů, byly provedeny teo-retické výpočty i praktické testy s cílem ověřit spojení betonového krytu s asfal-tovým podkladem. Výsledkem spojení/spolupůsobení obou vrstev bylo výraz-né zvýšení únosnosti svrchního betono-

vého krytu. Poznatky ze zkušební plochy lze shrnout následovně:• UTW o tloušťce 50 až 90 mm spoje-

ný s podkladem přenáší bez problémů dopravní zatížení srovnatelné se zatíže-ním na okresních silnicích, městských komunikacích a parkovacích plochách;

• převládajícím typem poruchy byly trhli-ny v rozích desek;

• rozmístění spár mělo významný vliv na množství trhlin v rozích desek. Kryt s roztečí spár po 0,61 m vykazoval pod-statně méně trhlin než kryt s roztečí spár 1,83 m při tloušťce 50 mm. Poznatky z první aplikace UTW ukázaly,

že technologie je zvláště vhodná k opra-vám vozovek s ohledem na tři základní charakteristiky:• použitý betonový kryt byl výrazně tenčí

než do té doby běžně užívané cemen-tobetonové kryty pro whitetopping;

• spolupůsobení svrchního UTW a asfal-tového podkladu představovalo kompo-zitní spolupůsobení vrstev;

• krátké rozteče spár výrazně zlepšily vlastnosti svrchního UTW (obr. 5).

P O S T U P A P L I K AC E UTW• příprava asfaltového pokladu obrouše-

ním a očištěním vodním nebo abraziv-ním otryskáním;

• pokládka, úprava povrchu, tvorba textu-ry a ošetření pomocí běžně užívaných materiálů, vybavení a strojní techniky;

• prořezání spár k zabránění tvorby trhli-nek;

• otevření komunikace k užívání.Pozor, je nutno zvážit místo použití. Je

doporučeno dodržet minimální tloušťku podkladního asfaltového krytu. Není-li ji


Obr. 4 Počet projektů s použitím TCW/UTW ve světě [3]

Fig. 4 Number of projects with usage of TCW/UTW over the world [3]

Obr. 5 Použití UTW, Urbana, USA 1998 – prořezávání spár

Fig. 5 Application of UTW, Urbana, USA 1998

– cutting of joints




možno zachovat, je doporučeno nově upravit celé podloží.

Z ÁV Ě R

Objem přepravy na českých silnicích roste každým rokem a podle posledních před-povědí bude tento trend pokračovat. Sou-běžně s rozvojem silniční dopravy se zvy-šují požadavky na kvalitní stav silnic, dál-nic a mostů pro zajištění bezpečné, plynu-lé i dostatečně rychlé jízdy silničních vozi-del. Je třeba hledat nové možnosti řeše-ní všeobecného stavu. Zvýšená pozornost je věnována systematickému ověřování stavu vozovek, silnic a dálnic a operativní-mu odstraňování zjištěných závad v rámci daných možností (technických, organizač-

ních, finančních). Takové řešení musí být rychlé, ekonomicky přijatelné a trvanlivé.

Popsaná technologie whitetopping (spolu s uvedenými příklady) předsta-vuje řešení zejména při opravách asfalto-vých vozovek porušených dopravní zátě-ží (vyjeté koleje, trhliny, nerovnosti povr-chu, nedostatečná únosnost, vady v ná-vrhu s ohledem na dopravní zatížení aj.) (obr. 6 a 7). Whitetopping a souvisejí-cí zkušenosti s jeho prováděním mohou být využity nejen při opravách stávajících komunikací, ale také při výstavbě nových parkovacích ploch, letištních drah, rych-lostních komunikací nebo dálnic.

Ing. Ivan Smolík

Českomoravský cement, a. s.,

nástupnická společnost

664 09 Mokrá

tel.: 544 122 558, fax: 554 122 280

e-mail: [email protected], www.cmcem.cz

v daleko větší míře než u dnes běžně pokládaných povrchů dbát na perfekt-ní seřízení všech strojů, kvalitní prová-dění všech prací a dodržování techno-logie (obr. 8 – nedodržení technologie – rozptyl konzistence betonu). Všech-ny nedostatky a opomenutí se v koneč-ném důsledku projeví na výsledné kvalitě povrchů. Vzniklé nedostatky se odstraňu-jí daleko hůře než u povrchů, které jsou v současnosti u nás používány (povrch vytvořený taženou jutou obr. 4).• Vzhledem k rozsahu zkoušeného úseku

nebylo možné provést některá další měře-ní – např. protismykové vlastnosti a měře-ní hlučnosti povrchu betonu.

Z ÁV Ě R

Závěrem můžeme říct, že technologie vymývaného povrchu má před sebou urči-tě dobrou budoucnost. Dokládá to i rozší-ření této technologie ve světě – především Rakousko, Belgie, USA a další země.

Pro tuto technologii hovoří i snížení hlu-kových emisí u realizovaných komunika-cí o 5 dB i více. To má význam zejmé-na u nejzatíženějších komunikací dálnič-ního typu a páteřních městských komu-nikací. U těchto komunikací většinou buď

nejdou realizovat žádná jiná technická opatření pro snížení současných hod-not hluku, nebo jsou uplatňována velmi nákladná protihluková opatření, např. výstavba protihlukových stěn.

Poděkovaní ŘSD ČR a jmenovitě Ing. Birnbaumové za pomoc při realizaci zkoušky vymývaného betonu.

Ing. Jiří Šrutka

Skanska DS, a. s., závod 86 Uherské Hradiště

nám. Míru 709, 686 25 Uherské Hradiště

tel.: 572 435 129, 737 257 505,

fax: 572 551 006

e-mail: [email protected], www.skanska.cz

Obr. 6 Užití UTW, Pontiac, USA, 2000 – dokončená plocha parkoviště

Fig. 6 Application UTW, Pontiac, USA, 2000 – finished parking place

Obr. 7 Dokončená oprava asfaltového povrchu, cementárna Wetzlar, SRN, 2004

Fig. 7 Finished replacement of asphalt cover, cement factory in Wetzlar, Germany, 2004

Literatura:[1] Silfwerbrand J.: “Whitetoppings

– Long Term Performance and Recommendations”. Proceedings of the 8th International Symposium on Concrete Roads, Lisbon, Portugal, Vol. IV, pp. 139–148, 1998

[2] Riffel S., Mühlbeyer G.: “Concrete instead asphalt”, The Group 1.05, page 10–11

[3] Cole L. W. Mack J. W.: “Thin bonded concrete overlays of asphalt pave-ment”, Routes – Roads – N° 302 – April 1999, page 41–52

Dokončení ze str. 32

B Y T O V Ý D Ů M S L O V A N V B R N ĚL E H K Ý K E R A M I C K Ý L I A P O R B E T O N V N O S N Ý C H K O N S T R U K C Í C H

F I R E M N Í P R E Z E N T A C E


Pro využití lehkých keramických betonů z Liaporu nabízí moder-ní stavitelství mnoho různých možností a velké perspektivy. V pra-xi představuje Liaporbeton široký sortiment konstrukčních a izo-lačních stavebních materiálů v rozsahu objemových hmot-ností od 500 do 2000 kg/m3 a pevností od 2 do 60 MPa. Právě jeho nízká objemová hmotnost umožňuje realizaci konstrukcí a staveb, které by při použití běžného betonu byly jen obtížně proveditelné. Použití Liaporu ve stavebních konstrukcích s sebou přiná-ší nové zajímavé možnos-ti, spojené především s ori-ginálním řešením statických problémů jak u nové výstav-by, tak u rekonstrukcí.

L I A P O R B E T O N V ČRV uplynulých letech již byly v České republice realizovány některé zajímavé stavby, kde použití lehkého keramické-ho betonu z Liaporu plně potvrdilo před-nosti tohoto materiálu.

Z těchto významných staveb lze v ob-lasti prefabrikace zmínit například části mostní konstrukce (mostovky) lávky přes Vltavu v Českých Budějovicích (realizace 2002), lávky přes Otavu v Písku (2003), případně neobvyklé řešení (lehký beton ve spojení s ocelovými nos-níky) mostní konstrukce lávky přes silnici I/3 opět v Čes-kých Budějovicích (2004), všechny provedené z be-tonu třídy LC 35/37 D1,8 o objemové hmotnosti cca 1800 kg/m3.

Z monolitických konstrukcí lze uvést např. rekonstruk-ci (výplň) klenbových mostů na koridoru ČD (trať Praha–Kralupy nad Vltavou) v Úho-ličkách (2002) z betonu třídy MLB 3,5 – 925 o objemové hmotnosti cca 900 kg/m3 nebo rekon-strukci historického mostního objek-tu č. 018 na silnici I/2 v obci Kobyl-nice u Přelouče (2004) z betonu LC 16/18 D1,4 o objemové hmotnosti cca 1400 kg/m3.

BY T O V Ý D Ů M S L O V A N

Po zkušenostech z předchozích úspěš-ných realizací byl na počátku letošního roku dokončen projekt a v současnosti je v centru Brna dokončována další zajíma-vá nosná konstrukce, (vůbec první toho-

to typu v České republice), jejíž základní část tvoří lehký keramic-ký beton.

Vzhledem k nedostatku volných stavebních parcel v této části města tvoří objekt nového bytového domu nástavba pěti podlaží na původním čtyřpod-lažním objektu garáží ve vnitrobloku hotelu Slovan. Ze statických důvodů byla zvolena vylehčená varianta nosné konstrukce, nad-měrně nepřitěžující původní základy. Bez využití lehkého Liaporbetonu by bylo nutné tyto stávající základové konstrukce objektu složitě a nákladně zesilovat.

Z technického hlediska se jedná o be-tonáž monolitického železobetonovéhoskeletu (nosné stěnové a stropní kon-strukce) z lehkého Liaporbetonu třídy LC 20/22-D1,8 o objemové hmotnosti cca

1800 kg/m3. Receptura této třídy betonu byla navržena a od-zkoušena i ve variantě pro čer-pání, ale vzhledem k jednoduš-ší, a tedy i levnější receptuře, byla investorem zvolena beto-náž pomocí jeřábu a bádií.

Další zajímavostí tohoto zatím originálního a netradičního sta-tického řešení jsou vodorovné stropní konstrukce dále odleh-čené vložením ztraceného bed-nění systému „u-boot“. Použi-tím těchto plastových elemen-tů vzniká žebrovitě vyztužená

stropní konstrukce, která nejen pomocí vzniklých dutin snižuje vlastní hmotnost stropů, ale zároveň vede k podstatné úspo-ře betonu.

Na jaře letošního roku, nedlouho po zahá-jení stavby, byly sneseny původní konstruk-ce stávající ploché střechy, následně pro-běhly nutné přípravné práce a na počát-ku května byla zahájena vlastní betonáž. Dokončení hrubé stavby celého objektu se předpokládá v listopadu tohoto roku.

Komplexní dodávku transportního Lia-porbetonu zajišťuje společnost Transbe-

ton, spol. s r. o. z betonárny ve Vídeňské ulici v Brně.

Realizovaná nosná konstrukce bytového domu opět dokládá, že použitím lehkého keramické-ho Liaporbetonu lze technicky a zároveň ekonomicky úspěš-ně vyřešit i na první pohled veli-ce náročné zadání stavby. Svůj podíl na tom má i dodavatel keramického kameniva Liapor, firma Lias Vintířov, LSM, k. s.

www.liapor.cz

C O M P A N Y P R E S E N T A T I O N



S T R U C T U R E S

www.stachema.czwww.lafarge.czwww.readymix.czwww.zapa.cz

Lias Vintířov, lehký stavební materiál, k.s. 357 44 Vintířov

tel.: +420 352 324 444 fax: +420 352 324 499


Využití lehkých betonů v moderním stavitelství má v současnosti velké perspektivy.

Ale co to vlastně je Liaporbeton a jaké jsou jeho přednosti? Podle norem je to beton, jehož objemová

hmotnost je menší než 2000 kg/m3. Vzhledem k vysokému podílu lehkého keramického kameniva Liapor v tomto druhu

betonu lze tyto betony označit přívlastkem nejen „lehké“, ale také „keramické“. Hlavní předností Liaporbetonu je

především nízká objemová hmotnost při zachování všech pozitivních vlastností normálního betonu. S nízkou objemovou

hmotností Liaporbetonu jsou spojeny i vynikající tepelně a zvukově izolační vlastnosti.

Lehký beton z keramického kameniva má také vyšší požární odolnost a jeho sorpční a difuzní vlastnosti

přispívají ke zlepšení mikroklimatu v interiérech staveb.Technické vlastnosti a technologické postupy naleznete na:

STEJNÝ VÝKON, POLOVIČNÍ HMOTNOST

www.liaporbeton.cz

in_beton_B_210x297.indd 1 12.4.2005 16:12:33

C O N C R E T E F O R P I L L A R S O F T H E R Y B N Ý P O T O K M O T O R W A Y B R I D G E O N T H E D 8 M O T O R W A Y

B E T O N P R O P I L Í Ř E D Á L N I Č N Í H O M O S T U P Ř E S R Y B N Ý P O T O K N A D Á L N I C I D 8 , Ú S E K T R M I C E – S T Á T N Í H R A N I C E



V L A D I M Í R V E S E LÝ , B O H U M I L J E Ž E K

Článek je zaměřen na technologii beto-nu užitého při betonáži pilířů do posuv-ného bednění při realizaci spodní stavby mostu přes Rybný potok. Betonáž šesti pilířů mostu je ukázkou kvalitně prove-deného díla z provzdušněného betonu s náročnými vzhledovými požadavky. V textu je popsána detailní a pečlivá příprava všech technologických postupů a jejich vzájemná koordidace.This article deals with the technology of concrete used in the concreting of pillars for the sliding formwork in the constructi-on of the bridge substructure across the Rybný Potok. The concreting of six bridge pillars is an illustration of good-quali-ty works from aerated concrete with demanding appearance requirements. The text describes detailed and thorou-gh preparation of all technological pro-cedures and their coordination.

V současné době probíhá v České repub-lice rozsáhlá modernizace a výstavba dál-niční a silniční sítě. Komunikace stavěné často v členitých terénech musejí překoná-vat značné výškové a směrové rozdíly. Pro-gresivní technická i technologická řešení betonových konstrukcí musí zároveň spl-ňovat i požadavky na kvalitu, spolehlivost, vzhled a ochranu životního prostředí.

Příkladem je most přes Rybný potok (stavební objekt H 216) na budovaném úseku dálnice D8 z Trmic na státní hranici se SRN. Zde bylo, pokud je známo, popr-vé po roce 1990 v České republice pou-žito technologie tažené konstrukce pilířů

mostu ukládáním provzdušněného beto-nu do posuvného bednění.

Článek je zaměřen na technologii beto-nu; nezabývá se návrhem, úpravami a pro-váděním ocelové výztuže pilířů, které tvoří samostatné problémy řešené v rámci pro-jektu za součinnosti projektanta a sdruže-ní dodavatelů.

T E C H N O LO G I E V Ý S TAV BY P I L Í Ř Ů

Vlastní technologie výstavby pilířů byla řešena s ohledem na požadavek rychlosti výstavby a výsledné kvality betonu.

S ohledem na požadavek rychlosti výstavby, tvar konstrukce a konfiguraci sta-veniště (klasický způsob bednění nebyl vhodný) byla zvolena metoda posuvné-ho bednění. Dodávku bednění zajistilo sdružení firem Omega-Teplotechna Praha a Gleitbau Salcburg. Sdružení firem bylo vybráno na základě dlouhodobých zkuše-ností se zvolenou metodou a řady úspěš-ných realizací. Betonáž byla provedena v součinnosti sdružení, zhotovitele stavby a subjektů spolupracujících na vývoji a do-dávce betonu.

Výsledná kvalita betonu byla dána poža-davkem investora na beton C 30/37, XF3 (provzdušněný), pohledový (bez jakéko-liv následné vnější úpravy povrchu včetně zatření případných imperfekcí po opuštění betonu z bednících plechů), vyztužením, tvarem a zvolenou technologií tažené-ho bednění (konzistence 170–220 mm, rychlost posuvu bednění 4,5 m/den).

Receptura konečného složení betonu musela splňovat požadavky na dostateč-nou pevnost s kontrolovaným nárůstem počátečních pevností, stabilním obsahem vzduchu a konzistencí alespoň po dobu 120 min (dostatečný čas pro namíchá-ní, transport a postupné ukládání jedné

dávky/mixu do bednění cca 60 min) a na dostatečný podíl jemných částic (pohle-dový beton) při vyloučení příměsí (pro-vzdušněný beton). Průkazní zkoušky beto-nu provedla akreditovaná zkušební labora-toř společnosti Skanska Transbeton.

Za základ byla vzata ověřená receptura betonárny Sdružení BETON D8 – betonár-na Nakléřov, u níž bylo nutno ověřit modi-fikaci průběhu tuhnutí a tvrdnutí dávkou urychlovače a možnost řízení konzistence přidáním přísady do mixu v místě beto-náže. Vzhledem k masivnosti konstrukce bylo nutno ověřit vývoj hydratačního tepla (eliminace možného vzniku trhlin) a finál-ní vzhled (vazba receptury na technologii betonáže – forma, způsob vibrace, vyztu-žení, rychlost posuvu).

První modelové zkoušky proběhly pod vedením zhotovitele stavby Metrostav, a. s., s předstihem v únoru 2005. Vzhle-dem k nepřízni povětrnostních vlivů bylo rozhodnuto, že vzorek bude betonován v Loděnici v Ústí nad Labem. Současně se při zkušební betonáži vzorku měla pro-kázat schopnost ocelové výztuže. Akce se zúčastnil i zahraniční partner Omegy Tep-lotechny Praha firma GB Salzburg.

Betonáž zkušebního bloku probíhala za nepříznivých teplotních podmínek. Beton byl dodáván do bednění v teplotách pod +10 °C (nízké venkovní teploty, přepra-va), což je pro posuvné bednění nevhod-né. Beton opouštěl plechový povrch bed-nění po cca necelých 4 hod., konzisten-ce během zkoušky kolísala mimo určené hranice, doba zpracování byla také mimo rozsah tolerancí, množství povrchových


Tab. 1 Technické parametry mostuTab. 1 Technical parameters of the bridge

Délka přemostění [m]

356

Výška mostu [m] 52Šířka mostu [m] 31,1Rozpětí v ose komunikace [m]

34 + 48 + 54 + 3 x 58 + 44

Pilíře 6 pilířů o výšce 12 až 46,6 m

BetonC 30/37, XF3, Dmax 22konzistence 170–220 mm sednutí kužele

Obr. 1 Schéma značení podpěr mostuFig. 1 Diagram of the marking of the

bridge supports



kavern a povrch neodpovídal některým požadavkům ŘSD na pohledový beton. Jeden z hydraulických zvedáků měl při zahájení tažení poruchu a nepodařilo se jej do konce tažení zprovoznit. To mělo vliv na nerovnoměrné zvedání konstrukce, krytí armatury nebylo stejné a vyskytly se další problémy. Přesto prvotní poznatky poslou-žily dalšímu řešení a ze zkušebního bloku byly odebrány vývrty na zkoušku odolnosti povrchu betonu proti vlivům CHRL.

Na základě výsledků první modelové betonáže byla na březen připravena další betonáž, na které byly ověřovány možnos-ti modifikace receptury (obsah jemných podílů) a postupů ukládání betonu (např. vibrace vrstvy mezi výztuží a povrchem jehlovými vibrátory) s cílem dosáhnout akceptovatelný vzhled povrchu betonu.

Přímo na staveništi byly vybetonová-ny tři zkušební bloky s různými varianta-mi receptury a různými postupy ukládání a zhutňování betonu. Klimatické podmín-ky se více přiblížily reálným podmínkám, na které se betonáž připravovala. Výsled-ky zhodnotila Technická rada dodavatele stavby, dodavatele pilířů a betonu a zku-šební laboratoře a zvolila konečnou recep-turu betonu a postup betonáže.

Možnost řízení vlastností čerstvého beto-nu dle požadavků technologie a vnějších klimatických podmínek ověřila zkušeb-ní laboratoř BETOTECH, s. r. o., dávková-ním ztekucující přísady do autodomíchá-vače na stavbě a stanovila závislost nárůs-tu pevností na dávce urychlovací přísady Pozzutec v % z dávky cementu metodou měření penetračního odporu.

P R Ů B Ě H B E T O N Á Ž E P I L Í Ř Ů

Postup betonáže pilířů bylo nutno předem pečlivě naplánovat vzhledem k harmono-gramu stavby celého mostu. Byla naplá-nována a smluvně dohodnuta koordina-

ce přímých účastníků stavby, včetně systé-mu dodávání a přejímání betonu. Po zahá-jení betonáže pilíře nebylo možno pro-ces přerušit. Činnosti bednění, jeho posu-nu, armování, dodávek a přejímky beto-nu a následného ošetřování povrchu tvrd-noucího betonu musely bezchybně nava-zovat. Byl vytvořen přísný systém dodá-vek čerstvého betonu, možné úpravy jeho vlastností, přejímky i náhradního plnění v případě neshodných vlastností. Betonáž (tab. 2) byla realizována za padesát dva dnů, z toho čistá betonáž trvala necelých čtyřicet dní.

Výstavba pilířů probíhala pouze s běžný-mi provozními problémy, které jsou sou-částí každé stavby. Po vyladění správné konzistence čerstvého betonu, nastavení pravidel dávkování přípravku pro urychlení tvrdnutí betonu a zavedení kontroly pře-pravních časů byla celá dodávka betonu v požadovaném rozsahu a čase vzorová a na běžné české podmínky neobvyklá.

Výsledná kvalita konstrukce závisí na stabilní kvalitě dodávaného betonu, na

dodržování zásad při jeho ukládání, ale i na správném a důsledném ošetřová-ní. Beton, uložený do posuvného bedně-ní, byl pro zamezení odparu vody a pro ochranu před vlivy vnějšího prostředí (vítr, sluneční záření), kryt plachtami, spuště-nými z pracovní plošiny a před opuště-ním bednění byl ještě opatřen ochran-ným nástřikem, který zajistil ochranu povr-chu po dostatečně dlouhou dobu. Nástřik byl prováděn ze spodní plošiny, zavěšené pod hlavní pracovní plošinou.

K O N T R O L A K VA L I T Y

Pro zajištění plynulé betonáže a dosažení požadované kvality konstrukce byl účastní-ky předem vypracován a v průběhu prací přesně dodržován systém dodávek, pře-jímky čerstvého betonu a následné kont-roly kvality ztvrdlého betonu.

Kontrola vlastností čerstvého betonuBeton byl objednáván Metrostavem s do-statečným předstihem. Na stavbě byly kon-trolovány vlastnosti čerstvého betonu nej-


Obr. 3 Hodnocení povrchu zkušebního pilířeFig. 3 Assessment of the surface of the

testing pillar

Obr. 5 Pohled na plochu vybrané variantyFig. 5 View of the surface of a selected

alternative

Obr. 6 Vývoj penetračního odporuFig. 6 Penetration resistance development



dříve pracovníkem laboratoře BETOTECH odpovídajícím za dodávkování urychlují-cí přísady dle potřeby postupu posuvné-ho bednění a doladění parametrů čers-tvého betonu (konzistence, vzduch). Čer-stvý beton zkontroloval pracovník labora-toře SQZ, který povolil uložení betonu do konstrukce za zhotovitele stavby. V rám-ci přejímky byly hlídány parametry – kon-zistence, obsah vzduchu v čerstvém beto-nu a teplota betonu. Navíc prováděli pra-covníci laboratoře BETOTECH v prostorách betonárny každodenní kontrolu nárůstu pevností metodou měření penetračního odporu. V místě přejímky byli pracovní-ci obou laboratoří přítomni nepřetržitě po celou dobu betonáže.

Pečlivý systém přípravy celé akce včet-ně přejímky betonu a důsledné dodržo-vání všech postupů vedl k tomu, že z cel-kového počtu 714 dodaných dávek (auto-domíchávačů) nebylo pro neshodné vlast-nosti povoleno k uložení pouze pět dávek, což činí 0,7 %.

Plynulost betonáže a rychlost posuvné-ho bednění byla zajišťována přidáváním urychlující přísady Pozzutec, která byla dávkována váhově (mobilní dávkovací zaří-zení firmy Degussa WOERMAN) v rozsahu 0 až 3,5 % z dávky cementu. Konkrétní množství bylo nutno regulovat s ohledem na teplotu okolí a betonu. Úkol to nebyl jednoduchý, protože teplota okolí se v zá-vislosti na roční a denní době pohybovala od –5,1 až po 32 °C a beton byl dodáván v teplotách od 10 až 26,6 °C. Přesto se podařily udržet vlastnosti čerstvého beto-nu (konzistence, obsah vzduchu) v poža-dovaných mezích a nárůst pevností vyho-voval postupu taženého bednění.

Kontrola vlastností ztvrdlého betonuV místě přejímky byly při kontrole čerstvé-ho betonu odebírány vzorky pro zkouš-ky vlastností ztvrdlého betonu – pevnost v tlaku, odolnost povrchu betonu proti vli-vům CHRL.

Zjištěné hodnoty při zkouškách ztvrdlé-ho betonu potvrdily, že dodaný, zhutně-ný a ošetřený beton v konstrukci dosáhl požadovaných parametrů. Nárůsty pev-ností i konečná pevnost betonu po 28 dnech na odebraných vzorcích prokázaly splnění požadovaných vlastností na beton pevnostní třídy C 30/37 s dostatečnou


PilířVýška[m]

Objem betonu[m3]

Parametry betonáže

zahájení ukončení čistý čas [hod]rychlost[m/h]

P 60 34,90 573,60 9.4.2005 v 13:30 18.4.2005 v 2:30 205:00 0,17P 70 20,11 332,00 20.4.2005 v 14:30 24.4.2005 v 2:15 90:45 0,22P 40 46,50 768,10 27.4.2005 v 9:30 6.5.2005 v 12:45 218:45 0,21P 50 44,97 724,40 9.5.2005 v 8:10 17.5.2005 v 23:00 206:50 0,22P 30 29,31 479,70 20.5.2005 v 8:25 26.5.2005 v 5:10 140:35 0,21P 20 13,45 220,30 28.5.2005 v 11:40 31.5.2005 v 2:10 62:50 0,22

celkem 3098,10 9.4.2005 31.05.2005 924:45 0,20

Tab. 2 Průběh betonáže pilířů mostuTab. 2 Process of concreting of bridge

pillars

Obr. 7 Pohled na staveniště 09. 4. 2005Fig. 7 View of the building site as of April 9,

2005

Obr. 8 Zahájení betonáže prvního pilířeFig. 8 Start of concreting of the first pillar

Obr. 9 Pohled na staveniště 12. 5. 05Fig. 9 View of the building site as of

May 12, 2005Obr.12 Pohled na ochranné plachtyFig. 12 View of protection cloths



rezervou. Na zkoušky pevnosti betonu v tlaku bylo na místě laboratoří BETOTECH odebráno celkem 163 vzorků

Průběžně kontrolovaná kvalita zhotove-ných ploch byla shledána vyhovující.

Z ÁV Ě R

Betonáž šesti pilířů Mostu přes Rybný potok na úseku dálnice D8 metodou výsuvné-ho bednění byla ukázkou velmi úspěšně a kvalitně provedeného díla z provzduš-něného betonu, navíc s požadavkem na vzhled finálních povrchů. Předpokladem úspěchu byla zcela jistě detailní a pečlivá příprava všech postupů, jejich koordina-ce a následná spolupráce všech zaintere-sovaných realizátorů. Výsledek potvrdil, že profesionální a partnerský přístup v průbě-hu realizace náročné betonové konstruk-ce je nejen předpokladem, ale i zárukou vysoké kvality.

Autoři článku děkují za spolupráci při jeho vzniku pracovníkům zúčastněných organizací, zejména Prof. Vítkovi a p. Tvrzovi z Metrostav, a. s., Ing. Jelínkovi ze SKANSKA Transbeton, Ing. Žihlovi a Mgr. Krocovi z TBG Ústí nad Labem a p. Smolíkovi z BETOTECH, s. r. o.

Ing. Vladimír Veselý

BETOTECH, s. r. o

Beroun 660, 266 01 Beroun 2

tel.: 311 644 063, fax: 311 644 010


Ing. Bohumil Ježek

OMEGA-TEPLOTECHNA PRAHA, a. s.

tel.: 222 728 681, fax: 222 728 680



Obr. 13 Výsledky měření nárůstu pevnosti metodou penetračního odporu

Fig. 13 Results of measurment of strength growth using penetration resistance method

Obr.14 Pracoviště laboratoří BETOTECH a SQZ na staveništi

Fig. 14 Laboratories BETOTECH and SQZ on the site

Obr. 16 Pohled na plochu pilířeFig. 16 View of the surface of a pillar

Obr. 17 Pohled na detail vybráníFig. 17 View of the detail of a recess

Dodavatelský systémZadavatel stavby

Ředitelství silnic a dálnic České republiky

Zhotovitel stavby

Sdružení STRABAG, a. s. Beroun a SKANSKA DS, a. s. Prostějov

Zhotovitel mostu

Metrostav, a. s., divize 05

Tažené bednění

Sdružení firem Omega-Teplotechna Praha a Gleitbau Salzburg

Dodavatel betonu

Sdružení BETON D8 (Skanska Transbeton, s. r. o., TBG Ústí nad Labem, s. r. o.) – betonárna Nakléřov

Kontrola kvalityBETOTECH, s. r. o., SQZ Praha, s. r. o.

Obr. 15 Křivka nárůstu pevností (průměr ze zjištěných hodnot na všech pilířích)

Fig. 15 Curve of strength growth (average of determined values in all pillars)

D U K T I L I T N Í V L A S T N O S T I Ž E L E Z O B E T O N O V Ý C H K O N S T R U K C Í P Ř I S E I S M I C K É M Z A T Í Ž E N ÍD U C T I L E C H A R A C T E R I S T I C S O F R C S T R U C T U R E S U N D E R S E I S M I C E F F E C T S



D A N I E L M A K O V I Č K A , D A N I E L M A K O V I Č K A M L .

Při seismickém zatížení lze většinu sta-vebních konstrukcí navrhovat s uváže-ním jejich duktilitních vlastností, tedy vyu-žít v přetváření konstrukce a jejího mate-riálu pružně-plastické rezervy za mezí pružnosti. Podle norem pro navrhování se v lineárním výpočtu zavádějí pružně--plastické vlastnosti konstrukce použitím součinitele duktility, kterým redukujeme

buď seismické zatížení konstrukce a ne-bo přesněji jednotlivé složky vypočtených vnitřních sil odezvy konstrukce. Cílem článku je porovnat duktilitní vlast-nosti železobetonových konstrukcí podle vybraných norem a na příkladu dyna-mického výpočtu chladicí věže ukázat na významnost vhodného stanovení duktilitních vlastností této konstrukce při seismickém zatížení.Most building structures under seismic loading can be designed assuming their ductile characteristics. It involves using elastic plastic reserves beyond the elastic limit in the deformation of the structure and its material. In accordance with the design standards, elastic plastic characte-ristics of the structure are presented in the linear calculation, using the ductility coefficient, which reduces either the seismic loading of the structure or, more accurately, individual components of the calculated inner forces of the response of the structure.This paper is aimed to compare ducti-le characteristics of reinforced concre-te structures according to the selected standards and show the importance of a suitable determination of ductile cha-racteristics of the structure under seismic loading in an example of a dynamic calculation.

Seismické zatížení se na konstrukci pro-jevuje dynamickými účinky, tedy zakmi-táním na nejnižších vlastních frekvencích přibližně v pásmu do 33 Hz.

Dynamicky zatížené konstrukce je vhod-né navrhnout tak, aby byly schopné pře-nést zatížení i za mezí pružnosti mate-riálu a aby zároveň při jejich plastickém přetváření nevznikaly křehké poruchy, vedoucí k náhlým lomům konstrukce.

Jestliže je konstrukce navržena tak, aby bezpečně přenesla deformace v pruž-né i plastické oblasti s vytvořením plas-tických kloubů, ale bez křehkých poruch, pak takovéto chování konstrukce označu-jeme jako duktilitní. Místa na konstruk-ci, ve kterých mohou vzniknout plastic-ké klouby, označujeme jako disipativní zóny (oblasti).

V normách pro navrhování jsou duktilit-ní vlastnosti konstrukce stanoveny souči-

S C I E N C E A N D R E S E A R C H

Obr. 2 Stanovení součinitele chování konstrukce pro vybrané typy skeletových konstrukcí s variantním vyztužením

Fig. 2 Determination of the coefficient of the behaviour of the structure for selected types of skeletal structures with alternative reinforcement

Obr. 1 Definice duktility v závislosti na pracovním diagramu napětí - přetvoření

Fig. 1 Ductility definition depending on the working stress - strain diagram

Obr. 3 Stanovení součinitele chování konstrukce pro

vybrané typy kompozitních, ocelobetonových konstrukcí Fig. 3 Determination of the

coefficient of the behaviour of the structure for selected types

of composite, steel concrete structures

S T A V E B N Í K O N S T R U K C EV Ě D A A V Ý Z K U M


nitelem duktility μ. V Eurocode, případně v některých dalších národních normách, je tento součinitel také nazýván součini-telem chování konstrukce q. Součinitel je definován jako poměr (obr. 1):

μ = δu / δy, (1)

kde δu je mezní přípustná deforma-ce konstrukce při jejím porušení a δy je deformace konstrukce na mezi kluzu.

Mezní deformace δu je vzhledem k bez-pečnosti navrhovaných konstrukcí zpravi-dla definována nikoliv jako deformace na mezi pevnosti, ale deformace, při které je napětí v materiálu konstrukce nižší o 15 % ve srovnání s mezí pevnosti.

Tato přípustná mezní deformace je tedy závislá jak na požadované bezpečnos-ti konstrukce podle její významnosti, tak také na způsobu namáhání konstrukce, na vlastnostech materiálu a prostorovém uspořádání konstrukce. V případě železo-

betonu záleží rovněž na způsobu vyztu-žení ohybovou a smykovou výztuží, pev-nostní třídě betonu apod.

Čím větší je schopnost přetváření kon-strukce za mezí pružnosti bez vzniku křehkého porušení, tím větší je bez-pečnost přenesení seismického zatížení. Normy při seismickém zatížení předpo-kládají, že se v konstrukci vytvoří plastické klouby, které konstrukci umožní předem definovanou mezní deformaci.

Velký součinitel duktility lze očekávat u konstrukcí, jejichž dominantní namáhá-ní je způsobeno ohybem; např. při vodo-rovném zatížení sloupů rámových kon-strukcí nebo při svislém zatížení stropních konstrukcí. Při tahových, tlakových a smy-kových namáháních zpravidla nedochází k vytvoření plastického kloubu; při zplas-tizování průřezu dojde rychle k jeho pře-tržení, vybočení nebo usmyknutí, bez významnějšího nárůstu přetvoření kon-

strukce od pružné do plastické fáze pře-tvoření ukončené porušením konstruk-ce. Proto duktilita těchto typů konstruk-cí je velmi nízká, typickým představite-lem jsou sloupy s dominantním osovým zatížením.

Duktilitní vlastnosti stejné konstrukce jsou tedy odlišné při namáhání konstrukce ohybem než při namáhání tahem, tlakem nebo smykem. Jestliže lze předpokládat, že konstrukce bude především namáhá-na ohybem, pak bude její duktilita značně větší než při pouze osově zatížených slou-pech, jejichž duktilita je malá (μ ≈ 1).

N O R M O V Ý P Ř Í S T U P K Z AV E D E N Í D U K T I L I T Y

Přístup jednotlivých norem k řešení dukti-lity se různí v pojetí seismického zatížení a hodnocení odezvy konstrukce. Původ-ní a u nás dosud platná ČSN 73 0036 [1] předpokládá navrhování konstrukcí pouze v pružné oblasti působení zatíže-ní a tedy duktilitu do výpočtu konstruk-ce nezavádí.

Eurocode 8 [4] ve svém posledním znění z prosince 2003 připouští navrho-vat konstrukce s uvažováním jejich dukti-lity. Podrobné znění normy pak pro jed-notlivé konstrukce, s přihlédnutím k „ma-teriálovým” Eurocode 2 [3], uvádí poža-davky na provedení konstrukce, např:• prostorové uspořádání konstrukce,• typ nosného schématu,• provedení vyztužení ztužujících prvků,• minimální vyztužení ŽB průřezů,• skladbu ohybové a smykové výztuže,

a podle těchto podmínek rozdělují kon-strukce do tříd s vysokou (DCH) či střed-ní (DCM) nebo nízkou (DCL) dukti-


Typ konstrukce DCM DCHRámy nepřenášející momentové zatížení (obr. 2a) 4,0 5,0 αu /α1

Rámy s centricky připojenými diagonálními ztužidly (obr. 2b) 4,0 4,0Rámy s centricky připojenými V-ztužidly (obr. 2c) 2,0 2,5Rámy s excentricky připojenými ztužidly (obr. 2d) 4,0 5,0 αu /α1

Tuhé rámy s centricky připojenými ztužidly (obr. 2e) 4,0 4,0 αu /α1

Tuhé rámy s betonovou nebo zděnou výplní (obr. 2f)• vyzdívka odizolována od rámu skeletu• betonová výplň není propojena se skeletem• betonová výplň je propojena se skeletem

4,02,0

tab. 4

5,0 αu /α1

2,0tab. 4

Poměr αu /α1 se stanoví podle obr.2, při provedení nelineárního výpočtu však maximálně 1,5.

Typ konstrukce DCM DCHRámové a kombinované systémy 3,0 • αu /α1 4,5 • αu /α1

Stěnové systémy 3,0 4,0 • αu /α1

Torzně poddajné systémy 2,0 3,0

Poměr αu /α1 se stanoví: • pro rámové soustavy podle počtu podlaží 1,1~1,3• pro stěnové soustavy podle způsobu zpřažení 1,0~1,2• pro nesymetrické konstrukce v půdoryse 1,0• při provedení stabilitního výpočtu maximálně 1,5

Typ konstrukce DCM DCHKompozitní stěny (obr. 3a a obr. 3b) 3,0 αu /α1 4,0 αu /α1

Betonové stěny spřažené kompozitními nosníky (obr. 3c) 3,0 αu /α1 4,5 αu /α1

Poměr αu /α1 se stanoví podle obr. 3, při provedení nelineárního výpočtu však maximálně 1,6.

Tab. 1 Součinitel chování konstrukce q při horizontálním seismickém zatížení podle čl. 5.2.2.2 v Eurocode 8 [4]

Tab. 1 Coefficient of structural behavior q under horizontal seismic load according art. 5.2.2.2 in Eurocode 8 [4]

Tab. 2 Součinitel chování konstrukce q v půdoryse pravidelných ocelových skeletových konstrukcí podle čl. 6.3.2 v Eurocode 8 [4]

Tab. 2 Coefficient of structural behavior q in layout of regular steel frame structures according art. 6.3.2 in Eurocode 8 [4]

Tab. 3 Součinitel chování konstrukce q 7v půdoryse pravidelných kompozitních ocelobetonových konstrukcí podle čl. 7.3.2 v Eurocode 8 [4]

Tab. 3 Coefficient of structural behavior q in layout of regular composite steel-concrete structures according art. 7.3.2 in Eurocode 8 [4]

Charakter objektu qObjekty se zvláštním požadavkem na lineárně pružné chování bez trhlin 1,0Běžné objekty – pokud zadání projektu nestanoví jinak 2,0Objekty, jejichž konstrukce je zvlášť upravena pro plastické chování 4,0 (i více)

Tab. 4 Součinitel chování konstrukce q podle ČSN P ENV 1998-1-1 [2]Tab. 4 Coefficient of structural behavior q according ČSN P ENV 1998-1-1 [2]



litou, případně neduktilitní konstrukce. V tab. 1 až tab. 3 je podrobněji specifiko-vána úroveň použitelné duktility pro jed-notlivé typy konstrukcí.

U nás platný národní aplikační doku-ment ČSN P ENV 1998-1-1 [2] rozdělu-je konstrukce podle duktilitních vlastnos-tí pouze do tří tříd (tab. 4) bez podrob-nějšího upřesnění konstrukčního a ma-teriálového zajištění duktilitních vlastnos-tí konstrukce.

Metodika použitá v Eurocode zavádí

duktilitní chování konstrukce tím, že sou-činitelem duktility μ, resp. součinitelem chování konstrukce q, se redukuje zatíže-ní konstrukce, nikoliv až její odezva. Jest-liže tedy podle národního aplikačního dokumentu [2] můžeme redukovat seis-mické zatížení až na čtvrtinu (q = 4), pak to je pro snížení významnosti seismické-ho zatížení ve srovnání s ostatními typy zatížení nezanedbatelná skutečnost.

S politováním je ale nutno konstato-vat, že využití této metodiky je na stra-

ně nebezpečné u konstrukcí nebo jejich částí, kde převládá osové nebo smykové namáhání ve srovnání s ohybovým. Na druhou stranu u běžných budov, u kte-rých převládá výškový rozměr objektu nad půdorysnými rozměry, a je tedy při-jatelný konzolový výpočtový model kon-strukce, je horizontální seismické zatížení zpravidla dominantní ve srovnání s verti-kálním, a tedy rozhodující způsob zatížení je ohyb konstrukce jako celku. Potom je i filozofie redukce zatížení, místo odezvy


Obr. 4a Tvar výpočetního

modelu konstrukce

Fig. 4a Form of the calculation

model of the structure

Obr. 4b Tvar výpočetního

modelu konstrukce,

pohled dovnitř věží

Fig. 4b Form of the calculation

model of the structure, view

of the inside of the tower

Tab. 5 Doporučené hodnoty součinitelů duktility μ pro jadernou energetiku podle [8]

Tab. 5 Recommended values of ductility coefficients μ for nuclear power engineering [8]

Popis konstrukceNebezpečnost konstrukce

HH MHKonstrukce s možností náhlého křehkého porušení – porušení ztrátou stability, porušení soudržnosti mezi betonem a výztuží.

1,0 1,0

Konstrukce s požadavky na hermetičnost styků. 1,0 1,0Rámové, skeletové, nosníkové a jim podobné konstrukce s centrickým připojením prvků ve styčnících nosného systému: – žb konstrukce s kvalitním prostorovým ztužením, – žb konstrukce s momentovým mimostyčníkovým zatížením, – běžné železobetonové prostorové konstrukce.

2,21,21,0

2,71,51,2

Stěnové betonové konstrukce. 1,4 1,7Kombinované konstrukce (skelet s vyzdívkou nebo hrázděné stěny):– betonové s ocelovým prostorovým skeletem, – betonové s železobetonovým prostorovým skeletem, – zděné s železobetonovým prostorovým skeletem.

2,01,71,2

2,52,01,5

Samostatné prvky zavětrovaných rámových nebo příhradových konstrukcí s centricky provedenými styčníky nosného systému: – železobetonové nosníky, – železobetonové diagonální výztuhy.

1,41,2

1,71,5

Samostatné nosníkové prvky kombinovaných konstrukcí: – beton s centricky zatíženými železobetonovými rámy, – beton s mimostyčníkově zatíženými železobetonovými

rámy.

1,71,1

2,01,4

Spoje prefabrikovaných železobetonových prvků. 1,0 1,0Technologické vybavení:– kotvení strojů, – svařovaná potrubí a vzduchovody, – potrubní podpory, – kabelové konstrukce.

1,11,51,11,3

1,21,81,41,7

Obr. 4d Základní rozměry výpočetního modelu konstrukce,

příčný řez Fig. 4d Basic

dimensions of the calculation model of

the structure, cross section

Obr. 4c Základní rozměry výpočetního modelu konstrukce, půdorys Fig. 4c Basic dimensions of the calculation model of the structure, plan



konstrukce, součinitelem duktility méně nebezpečná.

Stavby jaderné energetiky, s ohledem na jejich významnost a dopad na život-ní prostředí člověka při nechtěné havárii, mají pro seismické zatížení staveb s vy-užitím duktility přísnější požadavky, viz ISO/DIS 6258 [5] nebo ASCE Standard 4-86 [6]. Obecně i pro tyto stavby lze využít duktilitních vlastností konstrukce, ovšem s tím rozdílem, že součinitelem duktility se redukují až vypočtené vnitř-ní síly odezvy na seismické zatížení, niko-liv vlastní zatížení. Tento postup umož-ňuje redukovat momentové složky seis-mické odezvy odlišně od tahových, tla-kových a smykových složek; zavedením odlišných součinitelů duktility pro jednot-livé typy namáhání.

Normové a předpisové dokumenty rozlišují i pro stavby jaderné energetiky odlišnou duktilitu konstrukcí podle jejich uspořádání, nosného schématu, ztužu-jících prvků apod. Do stanovení velikos-ti součinitele duktility se promítá rovněž významnost objektu a jeho „nebezpeč-nost“ pro životní prostředí, konkrétně do stanovení bezpečné rezervy mezního přetvoření od dosažení meze pevnosti a lomu konstrukce.

Významnost z hlediska nebezpečnos-ti havárie je ve směrnicích pro energeti-ku v USA [8] charakterizována třídami GU (General Use – zde jsou zařazeny např. obytné nebo kancelářské budovy), MH (Moderate Hazard – např. budovy s řídí-cími a ovládacími prvky jaderných elekt-ráren) a HH (High Hazard – např. budo-vy reaktorů a skladů paliva). Pro porov-nání jsou součinitelé duktility podle této americké normy pro jadernou energeti-ku s ohledem na nebezpečnost objektu uvedeny v tab. 5.

Ž E L E Z O B E T O N O VÁ K O N S T R U K C E T R O J I C E C H L A D I C Í C H V Ě Ž Í

Praktické použití duktilitních vlastnos-tí můžeme dokumentovat na příkladu výpočtu železobetonové monolitické kon-strukce trojice chladících věží pro tepel-nou elektrárnu ve střední Americe.

Odezvu konstrukce na seismické zatíže-ní je možné srovnat s ostatními typy zatí-žení, především s účinky větru a teploty od slunečního záření.

Popis konstrukceVýpočtový model trojice chladicích věží je uveden na obr. 4. Každá věž má obdélníkový půdorys s rozměry přibliž-ně 13 × 14 m se dvěma podélnými stě-nami tloušťky 250 mm a příčnými stě-nami tloušťky 200 mm. Chladicí věž je shora ukončena stropní deskou o tloušť-ce 150 mm s kruhovým otvorem, nad kterým je umístěn difuzor ve tvaru obrá-ceného komolého kužele. Celková výška věže je 17,8 m.

Chladicí věž je zevnitř vyztužena vnitřní podélnou stěnou v dolní polovině věže a podélnými žebry na celou vnitřní výšku stěn. Ve středu každé věže je umístěn sloup, na jehož vrcholu je v úrovni stro-pu umístěn ventilátor. Sloup je rozepřen ve třech výškových úrovních betonový-mi průvlaky do obvodových stěn; v úrov-ni ventilátoru navíc ještě pomocí ocelo-vých trubek.

Chladící věže jsou za sebou umístěny tak, že dvě sousední věže mají společnou příčnou stěnu. Krajní věže mají na svém volném konci trojici svislých výztužných žeber v podélném směru.

V podloží jsou středně únosné vrstvy štěrkopískových sedimentů na mělkém skalním podloží.

Seismická oblastNa základě národní normy NC 53-114 [7] byly stanoveny parametry seismické-ho zatížení. • třída významnosti konstrukce 1,• součinitel významu I = 1,25,• maximální zrychlení na úrovni základo-

vé spáry K = 0,1 g,• perioda kmitání pokryvných útvarů na

skalním podkladu Tc = 1 s,• rychlost šíření seismických vln

ve = 400 m/s,• návrhové spektrum odezvy S1 podle

národní normy (obr. 5). Při výpočtu byl konzervativně použit

součinitel duktility μ = 4 (obvyklý pro běžné železobetonové stěnové konstruk-ce podle Eurocode – tab. 1). Národní norma připouští použití většího součini-tele μ = 4,55.

Odezva na seismické zatíženíSeismické účinky byly analyzovány roz-kladem seismického zatížení do vlastních tvarů kmitání konstrukce. Výpočtem vlast-ního kmitání bylo stanoveno nejnižších 95 vlastních tvarů, které leží na frekven-cích od 7,39 do 22,93 Hz a které jsou z hlediska odezvy ještě významné. Domi-nantní nejnižší vlastní tvary jsou uvede-ny na obr. 6.

Z obrázků dominantních vlastních tvarů je zřejmé, kde se při seismickém zatíže-ní pravděpodobně vytvoří plastické klou-by; bude to v nejvíce ohýbaných příčných stěnách, stěnách difuzoru a jeho připoje-ní ke stropu věží a ve výztuhách bočních otvorů ve stěnách.

Při porovnání jednotlivých vlastních frek-vencí a tvarů z hlediska významnosti pro seismické zatížení vyplývá, že dominant-ní vliv mají vlastní tvary, při kterých kmitá konstrukce jako celek. Vyšší vlastní tvary,


Obr. 6 Nejnižší vlastní tvary kmitání konstrukce

Fig. 6 The lowest natural shape of

vibration of the structure

Obr. 5 Elastické spektrum odezvy podle národní normy [9] Fig. 5 Elastic spectrum of the response by the national standard [9]



přibližně již od desátého, jsou zpravidla tvary kmitání lokálního prvku konstrukce anebo se jedná o vyšší harmonické tvary, při kterých je energie kmitajícího tvaru již velmi nízká. Další vyšší vlastní tvary, v na-šem případě nad 23 Hz, jsou pro ode-zvu konstrukce jako celku již zanedbatel-né; jejich příčinek k celkovému přetvoře-ní konstrukce je nepatrný.

Pro ilustraci jsou zde uvedeny jen vybra-né veličiny vnitřních sil od seismického zatížení ve vybraných částech konstruk-ce, konkrétně ve stěnách.

Veličiny vnitřních sil jsou vztaženy k lo-kálním osám stěnodeskových prvků – ve stěnách je lokální osa y svislá a leží ve střednici plošného prvku.

Protože jsme při výpočtu seismicity použili součinitel duktility 4, kterým jsme redukovali seismické zatížení podle poža-

davku národní normy, pak by při uvažová-ní neduktilní lineárně pružné konstrukce byly vypočtené vnitřní síly čtyřikrát větší.

Deformace konstrukce jsou na obr. 7a vyneseny pro lineárně pružný výpočet s uvažováním zatížení redukovaného sou-činitelem duktility 4. Pro části konstrukce, které se při seismickém zatížení přetváře-jí pružně, odpovídají deformace vynese-né na obr. 7a redukovanému pružnému zatížení. V částech konstrukce, kde však reálně dojde k překročení meze pružnos-ti materiálu a vytvoření plastických kloubů, mohou deformace ve skutečnosti dosa-hovat až součinu pružné deformace z obr. 7a a součinitele duktility – tedy v našem případě až čtyřnásobku vypočtených a vy-nesených hodnot pružných deformací.

Z průběhů vybraných dimenzačních momentů a normálových sil je zřejmé,

kde se při duktilním přetvoření konstrukce objeví plastické klouby; tato místa jsou na obr. 7 pro svislý lokální směr y vyznačena šipkou. Jedná se především o rohy stěn a přípoje nosníkových výztuh, pro vnitřní síly ve svislém lokálním směru y jsou tato místa lokalizována na spodní okraje náro-ží stěn, odpovídající konzolovitému tvaru ohybu věží jako celku – při rozkladu zatí-žení do dominantních tvarů kmitání na obr. 6. Pro vodorovné vnitřní síly ve vodo-rovném směru x jsou tato místa v blízkos-ti horní části nároží stěn, odpovídající ohy-bovému zakmitání jednotlivých stěn, opět v souladu s dominantními tvary kmitání.

Porovnání významnosti seismického zatížení s ostatními zatíženímiPři srovnání obr. 7 a 8 pro výchylky a vnitř-ní síly ve směru lokální osy y lze porovnat


Obr. 8a Izolinie celkových výchylek konstrukce od stálých zatížení, větru a oslunění

Fig. 8a Isoline of total displacements of structure under permanent loads, wind and sun exposure

Obr. 8b Izolinie dimenzačních momentů my od stálých zatížení, větru a oslunění

Fig. 8b Isoline of dimensioning moments my under permanent loads, wind and sun exposure

Obr. 8c Izolinie normálových sil ny od stálých zatížení, větru a oslunění

Fig. 8c Isoline of normal forces ny under permanent loads, wind and sun exposure

Obr. 7a Izolinie celkových výchylek konstrukce od seismického zatížení

Fig. 7a Isoline of total displacements of structure under seismic load

Obr. 7b Izolinie dimenzačních momentů my od seismického zatížení

Fig. 7b Isoline of dimensioning moments my under seismic load

Obr. 7c Izolinie normálových sil ny od seismického zatížení

Fig. 7c Isoline of normal forces ny under seismic load



odezvu konstrukce od seismicity s ode-zvou konstrukce na obálku ostatních stá-lých a užitných zatížení. Na první pohled jsou deformace i vnitřní síly co do inten-zity srovnatelné. Je nutné si uvědomit, že vypočtená odezva od seismického zatížení by bez uvážení duktility byla čtyřikrát větší. Seismické zatížení je pro konstrukci chladi-cích věží dominantním zatížením.

Dalším významným rozdílem mezi seis-mickým a statickým zatížením je dyna-mický účinek seismického zatížení. Např. maximální „seismická“ výchylka 4,68 mm (obr. 7a) znamená, že konstrukce zakmi-tá při seismickém zatížení v několika kmi-tech s amplitudou v řádu několika mm až desítek mm (protože zatížení je reduko-váno duktilitou). Pro přesnější stanovení amplitudy kmitání by bylo nutné provést nelineární dynamický výpočet. Zrychlení v některých částech konstrukce (obr. 9) dosáhne až několikanásobku zrychlení zemské tíže g. Tato velikost je srovnatelná se zrychlením v jiných objektech obdob-né výšky a seismického zatížení.

K O M B I N AC E S E I S M I C K É H O Z AT Í Ž E N Í S O S TAT N Í M Z AT Í Ž E N Í M K O N S T R U K C E

Filosofie využití duktility konstrukce vychá-zí z podmínky, že běžně se vyskytující zatí-žení, jako je vlastní tíha nebo užitné zatí-žení, musí konstrukce přenést v lineární oblasti se všemi součiniteli zatížení, daný-mi v našich podmínkách požadavky ČSN 73 0035. A teprve rezervu, která zbývá do meze pevnosti materiálu lze využít pro mimořádná zatížení, jako je seismic-ké zatížení.

Jestliže uvážíme pravděpodobnost výsky-tu jednotlivých zatížení, pak je nepravdě-podobné, že by k seismické události došlo při působení všech stálých a nahodilých zatížení v plné výpoč tové výši. V tomto smyslu můžeme využít ustanovení ČSN 73 0032, které umožňuje uvažovat v do-bě seismické události stálá zatížení v pl-

né výši a z nahodilých zatížení jen 60 % jejich velikosti. Vliv sněhu a větru se zpra-vidla neuvažuje v kombinaci se seismic-kým zatížením.

Z ÁV Ě R

Při seismickém zatížení se konstrukce pře-tváří jak v oblasti lineárně pružného chová-ní materiálu, tak za touto mezí se vznikem trhlin a plastických kloubů. Normy připouš-tějí pro seismické zatížení pružně-plastic-ké chování konstrukce a jejího materiá-lu; ovšem za předpokladu, že nedojde ke křehkému porušení, resp. konstrukce je navržena tak, aby umožnila pružně-plastic-ká přetvoření.

Cílem článku bylo porovnat přípust-nou úroveň uvažování pružně-plastické-ho chování konstrukce na základě nor-mami stanovené duktility a nebo duktilit-ních vlastností konstrukce.

Z příkladu výpočtu chladicích věží s uva-žováním vlivu duktility je zřejmé, že při-puštění duktility a její aplikace na reduk-ci velikosti seismického zatížení je velmi účinný nástroj pro návrh konstrukce; i za cenu, že v konstrukci při seismickém zatí-žení vzniknou trhliny, konstrukce se trvale deformuje, avšak nehavaruje.

Použití duktility formou redukce zatížení však skrývá úskalí, že v částech konstruk-ce s dominantním osovým namáháním

se konstrukce duktilitně nechová; pak může být metoda redukce zatížení i vý-razně na straně nebezpečné.

Pokud bychom uvažovali při seismické analýze reálných konstrukcí jak nosné, tak i nenosné prvky, pak je skutečná duktilita konstrukce zpravidla vyšší [9], než uvádí tabelované hodnoty v normách [2], [4]. Podrobnější výpověď o limitní hodnotě duktility může poskytnout analýza mezní únosnosti konstrukce – při uvážení její-ho nelineárního chování v celém rozsa-hu působení zatížení. Rozbor tohoto pří-padu je však nad rámec článku a nelze jej pojmout pro širokou škálu konstrukcí s různými vlastnostmi.

Práce na této problematice byla podporována grantovým projektem GAČR: 103/03/0082 „Nelineární odezva konstrukcí při mimořádných zatíženích a zatíženích způsobených pohybem člověka“ a zčásti sponzorována firmou Chladicí věže Praha. Autoři si dovoluji touto cestou vyslovit grantové agentuře i sponzorské firmě svůj dík.

Doc. Ing. Daniel Makovička, DrSc.

Kloknerův ústav ČVUT v Praze

Šolínova 7, 166 08 Praha 6

Ing. Daniel Makovička, jr.

Statika a dynamika konstrukcí

Šultysova 167, 284 01 Kutná Hora

Článek byl lektorován.


Literatura:[1] ČSN 73 0036 Seismická zatížení sta-

veb. ÚNM, Praha 1973[2] ČSN P ENV 1998-1-1 Navrhování

konstrukcí odolných proti zemětře-sení – Část 1-1: Obecné zásady – Seismická zatížení a obecné poža-davky na konstrukce. ČNI, Praha 1998

[3] prEN 1992-1-1 Eurocode 2: Design of concrete structures – Part 1: General rules and rules for buildings. CEN, Brussels 2004 (Final draft)

[4] prEN 1998-1 Eurocode 8: Design of structures for earthquake resistence – Part 1: General rules, seismic actions and rules for buildings. CEN, Brussels 2003 (Final draft)

[5] ISO/DIS 6258: Nuclear power plants – Design against seismic hazards. ISO, Brussels 1983

[6] ASCE Standard 4-86: Seismic analysis of safety related nuclear structures. ASCE, New York 1986

[7] NC 53-114: Construcciones sismo resistentes – Especificaciones de pro-yecto y métodos de cálculo, Marzo 1990

[8] Kennedy R. P. et al.: Design and evaluation guideliness for department of energy facilities subjected to natural phenomena hazards. US Department of Energy, Report UCRL-15910, Washington 1990

[9] Makovička D.: Ductile behaviour of dynamically loaded structures. Structural Dynamics, EURODYN ’99, pp. 1136-1140, A. A. Balkema, Rotterdam 1999

Obr. 9 Izolinie zrychlení konstrukce od seismického zatížení

Fig. 9 Isoline of acceleration of structure under seismic load

O N A I R F I E L D P A V E M E N T E V A L U A T I O NO P O S U Z O V Á N Í L E T I Š T N Í C H V O Z O V E K



F R A N T I Š E K L U X E M B U R K , B O H U S L AV N O V OT N Ý

Článek je věnován problematice určo-vání klasifikačního čísla (PCN) letištní vozovky, výsledek postupu založeného na nomogramech je ověřován s pou-žitím MKP. Analyzujeme i účinky návr-hového letadla se zaměřením na vliv vyztužení spár vozovky a vliv teploty.The PCN (Pavement Classification Number) evaluation procedure for air-field pavements is discussed. The results derived using nomograms are verified by the FEM analysis. The impact of the design aircraft is also analyzed, the effects of joint reinforcement and tem-perature being of major interest.

V práci analyzujeme otázky návrhu cementobetonových letištních vozovek a příbuzného problému určování klasi-fikačního čísla vozovky PCN (Pavement Classification Number). Číslo PCN má vyjádřovat únosnost letištní vozovky – v číselném vyjádření představuje 1/500 hmotnosti [kg], kterou vozovka „unese bez omezení“ [1], necháme-li její tíhu působit na jednokolovém otisku s přede-psanou intenzitou 1,25 MPa.

Určování PCN letištní vozovky se při-tom považuje za úlohu inverzní k postu-pu navrhování letištní vozovky, oba pro-blémy se ale okamžitě provážou, zní-li zadání navrhnout letištní vozovku tak, aby vykazovala předepsanou hodnotu PCN.

Definice a způsob určování čísla PCN letištních vozovek vzbuzuje mnoho otá-zek: • způsob hodnocení účinků specifického

PCN zatížení není definován exaktně („The strength of a pavement is repor-ted under the (ACN-PCN) method in terms of the load rating of the aircraft which the pavement can accept on an unrestricted basis”),

• nomogramy související s metodou (ACN-PCN) byly připraveny na základě Westergaardovy teorie (populární ještě před 20 až 25 lety) a lze tedy soudit, že při formulování postupů ACN-PCN se nepřihlíželo na detaily skutečného působení desek letištní vozovky,

• nedostatečně jsou zohledněny teplotní účinky, zřejmě v souladu s často uplat-ňovaným předpokladem „As a general rule it is accepted that, provided appro-priate methods are used for the joints,

stresses which have a thermic or hyg-rothermic origin need not be taken into account in the design“.V práci vyšetřujeme konkrétní návrh

konstrukce letištní vozovky s předepsa-nou hodnotou PCN = 25. První eta-pou je přibližné stanovení PCN podle grafů amerických předpisů [2, 3]. Výpo-čty ověřující PCN navrhované vozovky jsou obsahem další části práce a v závě-ru ověřujeme odezvu vozovky na účin-ky provozu návrhového (převládajícího) typu letadla.

Z Á K L A D N Í Ú D A J E V O Z O V K Y , P Ř E D B Ě Ž N É S TA N O V E N Í P C NDesky cementobetonové letištní vozovky jsou čtvercové s charakteristikami uvede-nými v tab. 1.

Podkladní systém vozovky tvoří vrstvy podle tab. 2. Mechanické chování tohoto systému nahradíme homogenním polo-prostorem s ekvivalentním modulem Eekv, který určujeme na základě „ekvivalence“ průhybu povrchu vrstevnatého a homo-genního poloprostoru (Poissonovo číslo uvažujeme hodnotou νekv = 0,35).

Dalším krokem je stanovení modu-lu reakce k podkladního systému, který se uplatní při ověřování hodnoty PCN podle vztahů [2 – 3] – podkladní vrstev-natý systém nahrazujeme Winklerovým podložím. Materiálové parametry těchto náhradních modelů uvádí tab. 3.

Náš podkladní systém vykazuje hod-notu modulu reakce k řádu 500 MNm–3.Nejdříve na základě hodnot veličin hd, σpev, k a Ny (počet pojezdů za rok) určí-me z grafu 3-17 předpisu [2] hodnotu veličiny Gsw (přípustná hmotnost na jed-nokolovou zatěžovací oblast). Náš pod-kladní systém patří do kategorie A „k > 150 MNm–3“, a tak podle grafu 2-2 před-pisu [3] můžeme získat přímo hodno-tu PCN – výsledky jsme zaznamena-li v tab. 4.

Výsledky přibližné analýzy tedy nazna-čují, že posuzovaná vozovka splňuje požadavek PCN = 25 – vyžádáme-li pro-vedení vozovky z betonu s pevností v ta-hu za ohybu 5 MPa, budeme na stra-ně bezpečnosti. V dalším ověříme tyto výsledky podrobnou analýzou posuzo-vané letištní vozovky na základě metody konečných prvků (MKP).


Tab. 1 Charakteristiky cementobetonové desky letištní vozovky

Tab. 1 Charakteristiks of airfield paverment plate

Charakteristika Hodnotadélka stran lx = ly [m] 5tloušťka hd [m] 0,24modul pružnosti Ed [GPa] 37,5

Poissonovo číslo νd 0,2koeficient teplotní (délkové) roztažnosti αd

0,00001

objemová hmotnost betonu ρd [kg] 2500pevnost betonu v tahu za ohybu σpev [MPa]

4,5 až 5

Tab. 2 Podkladní systém letištní vozovkyTab. 2 Airfield pavement supporting system

Materiál TloušťkaModul

pružnostiPoissonovo

číslo

KSC I 0,15 m 2500 MPa 0,22

SD 0,15 m 400 MPa 0,30

podloží 45 MPa 0,35

Model podloží Materiálové parametry

pružný homogenní poloprostor

modul pružnosti Eekv = 170 MPaPoissonovo číslo vekv = 0,35

Winklerovo podloží modul reakce podloží k = 500 MN/m3

Tab. 3 Modely ekvivalentního pružného a Winklerova podloží systému z tab. 1

Tab. 3 Elastic halfspace foundation and Winkler foundation models equivalent to the supporting system from tab. 1

Pevnost betonu v tahu za ohybu [MPa]

Gsw [kg] PCN

4,5 30 600 24 – 25

5,0 34 000 27

Tab. 4 Odhad hodnoty PCN postupem podle předpisů [2, 3]

Tab. 4 Estimate of PCN value based on nomograms from [2, 3]



V Ý P O Č T O V Ý M O D E L C E M E N T O B E T O N O V É V O Z O V K Y

Model mechanického působení cemen-tobetonové vozovky představuje soubor desek vozovky, které ve vzájemné součin-nosti přenášejí kolové tlaky do podkladní-ho systému a podloží. Zkoumáme napě-tí, která v kritických místech desek vyvolá-vají účinky (přejezdy) podvozků jednotli-vých typů letadel a tyto údaje následně zapracujeme do spolehlivostního návrhu tuhé vozovky s uplatněním údajů o sklad-bě leteckého provozu. Vyšetřujeme sekci vozovky, která zahrnuje konečný počet pravoúhlých desek konstantní tloušťky hp a rozměrů lx × ly. Materiál desky uvažu-jeme jako pružný s modulem Ep a Pois-sonovým číslem νp . Desky leží na pod-kladním systému nv pružných vrstev nad homogenním poloprostorem. V našem přístupu ho nahradíme ekvivalentním homogenním poloprostorem s parame-try Eekv, νekv . Zatížení je kombinací vlast-ní tíhy desek a kolových tlaků podvozků letadel, které simulujeme kruhovými zatí-ženími konstantní intenzity. Uvažujeme účinek teplotního gradientu v důsledku rozdílu ∆T teplot na vrchním a spodním povrchu desek. Maximální teplotní rozdíl ∆T uvažujeme hodnotou

∆T ÷ 16 °C, (1)

kterou pro průměrnou roční teplotu vzdu-chu Tm = 6 °C určíme podle [5].

Desky vozovky vyšetřujeme pomocí MKP (detaily viz [6]). Půdorys desky je pokryt pravoúhlými trojúhelníky, v uzlech sítě píšeme kontaktní podmínky za před-pokladu lineárního průběhu kontaktního napětí. Na spárách, v bodech umístění výztužných prvků, píšeme podmínky rov-nosti průhybů sousedních desek, funkci výztužných prvků realizujeme zavedením spínacích sil. Nelineárnost úlohy v dů-sledku vyloučení kladných kontaktních napětí, uvážení vlivu sousedních desek a vyztužení spár vede na trojúrovňové iterační určení uzlových hodnot kontakt-ních napětí a spínacích sil.

O V Ě Ř E N Í H O D N OT Y P C N V Ý P O Č T E M

Klasifikační číslo vozovky PCN představu-je podle [1, 2] podíl hmotnosti G odpo-vídající zatížení Q (tento vztah formali-zujeme zápisem G � Q), které může vozovka podle výpočtu přenést v podo-bě standardního jednokolového zatížení (single-wheel load) rovnoměrné intenzi-ty q = 1,25 MPa a specifické hmotnos-ti S = 500 kg

. (2)

Máme-li prokázat, že vozovka má PCN = 25, potom z tohoto vztahu plyne hod-nota G = 12 500 kg a musíme prokázat, že vozovka přenese zatížení s výslednicí Q = 0,125 MN (G � Q numericky rea-lizujeme podle přibližného vztahu: 1 kg � 10 N). V našich výpočtech předpo-kládáme kruhový tvar zatěžovací plochy, její poloměr a určíme ze vztahu

(3)

Desku letištní vozovky zatěžujeme jed-ním kruhovým zatížením a pro jednotli-vé polohy zatížení j určujeme maximál-ní ohybová napětí σ(j)oh. Přípustný počet přejezdů N( j)

stanovujeme podle (kon-

zervativního) vztahu Barenberga a Dar-tera [4]

(4)

kde σpev představuje pevnost betonu v ta-hu za ohybu.

Protože způsob určování hodnoty PCN není definován pomocí exaktních ter-mínů, provedeme ověřovací výpočty na základě MKP s uvážením skutečných roz-měrů desek vozovky pro dva zatěžovací případy z obr. 1.

Výsledky řešení obou zatěžovacích pří-

padů obsahuje tab. 5. Poloha zatížení výrazně ovlivňuje hodnotu

N( j)

přípust-

ného počtu přejezdů a zůstává proto otevřenou otázkou, která z poloh zatíže-ní optimálně vystihuje podmínky defini-ce čísla PCN: středová poloha nemusí být zcela reprezentativní, polohy u okra-je desky dávají zas příliš konzervativní odhady.

Výsledky potvrzují značný vliv účinků teplotního rozdílu ∆T, přitom je nutné zvážit, že průběhu exploatace vozovky letadly (počty pojezdů) v průměru asi nejvýstižněji odpovídá případ ∆T = 0 °C, případ ∆T = 16 °C je z tohoto pohle-du uplatnitelný s nižší mírou závažnosti. Výsledky tab. 5 ovšem naznačují, že by se měla uvádět i hodnota PCN pro maxi-mální teplotní rozdíl ∆T = 16 °C, jak to ostatně zmiňuje i předpis [1].

A N A LÝ Z A Ú Č I N K Ů N ÁV R H O V É H O L E TA D L A

V této části příspěvku ukážeme postup posouzení výkonnosti navrhnuté vozovky z hlediska účinku návrhového (převláda-jícího) letadla s charakteristikami uvede-nými v tab. 6.

Uvažujeme čtyři polohy (a) až (d) pod-vozku na jediné desce, přičemž zanedbá-váme účinek sousedních desek (obr. 2) a tři případy (e) až (g), kdy simulujeme spolupůsobení desek vozovky soustavou dvou desek (obr. 3).

Příčné spáry vyztužuje šestnáct kluz-ných trnů (trny jsou od sebe vzdáleny 0,3 m), na podélné spáře (hraně) uva-žujeme sedm kotev (kotvy jsou umístě-ny ve vzdálenosti 0,7 m).

Výsledky řešení jsme zaznamenali v tab. 7 pro zatěžovací případy (a) až (d)


Obr. 1 Schéma zatěžovacích případů Fig. 1 Scheme of loading cases

Veličina Hodnota

Maximální hmotnost G [kg] 17 000

Zatížení Q [MN] 2 × 0,085 (dvě kola hlavního podvozku)

Intenzita q [MPa] 1,5

Poloměr otisku kola a [m] 0,1343

Vzdálenost středů otisků d [m]

2,36

Tab. 6 Charakteristiky návrhového letadlaTab. 6 Characteristics of design plane

Zatěžovací případ j ∆T [°C]

σ(j)oh

[MPa]

N( j)

σpev = 4,5 σpev = 5,0

A0 2,55 4,4 106 4,4 107

16 3,43 1,6 103 3,5 104

B0 2,94 1,3 105 1,8 106

16 3,75 84 2,5 103

Tab. 5 Maximální ohybová napětí a přípustný počet opakování zatížení (pojezdů)

Tab. 5 Maximum bending stresses and allowable number of load repetitions (departures)



(uvažována jedna deska) a v tab. 8 pro zatěžovací případy (e) až (g) (uvažová-ny dvě desky). Nejnepříznivější hodno-ty ohybových momentů a napětí dáva-jí polohy zatížení (c) a (d) při uvažování jediné osamocené desky. Zatěžovací pří-pady (b) až (d) ovšem neuvažují spolu-působení sousedních desek – spolupů-sobení desek na příčné a podélné spáře (hraně) je simulováno zatěžovacími pří-pady (e) až (g). Ve všech případech se účinek spolupůsobení projeví poklesem napětí o 20 až 30 % (v tab. 8 jsou napě-tí první desky označeny symbolem D1, napětí druhé desky symbolem D2) . V případě zatížení (f), ale i ve všech dal-ších, by ještě k příznivějším výsledkům vedlo uvažování sekce čtyř spolupůsobí-cích desek.

Z ÁV Ě RY

Ověřování hodnoty PCN výpočtem na základě MKP ukazuje, že „středovou“ polohu jednokolového zatížení je nutno konfrontovat i s výsledky odpovídající poloze zatížení blíže k okraji – lze dis-kutovat, zda-li postačí umístit střed zatí-žení do čtvrtiny rozpětí nebo ještě blíže k okraji. Výsledky ukazují závažný vliv tep-lotních účinků.

Výsledky analýzy účinků návrhového letadla (řešení zatěžovacích případů (a), (e), (f), (g) v případě uvažování beto-nu s hodnotou pevnosti v tahu za ohybu σpev = 5 MPa) potvrzují, že provoz leta-del uvažovaného typu lze připustit bez jakýchkoliv omezení. Srovnání výsledků řešení (b) až (e), (c) až (f) a (d) až (g) dává představu o vlivu vyztužení příčných a podélných spár vozovky trny a kotvami (pokles maximálních hodnot napětí o 20 až 30 %). Opět nutno konstatovat pozo-

ruhodný vliv klimatických podmínek – vliv teplotního rozdílu ∆T je třeba proto při návrhu letištních vozovek vždy nále-žitě posoudit.

Příspěvek byl zpracován s podporou výzkumného záměru MSM 6840770001

Doc. Ing. František Luxemburk, CSc.

Katedra silničních staveb

Fakulta stavební ČVUT

Thákurova 7, 166 28 Praha 6


tel.: 224 354 929

Ing. Bohuslav Novotný, DrSc.

Kloknerův ústav ČVUT

Šolínova 7, 166 08 Praha 6


tel.: 224 353 512

Článek byl lektorován.


Obr. 2 Simulace účinku podvozku letadla, zatěžovací případy (a) až (d)

Fig. 2 Landing gear loading effect simulation, loading cases from (a) to (d)

Obr. 3 Zatížení (e), (f) na příčné spáře a zatížení na podélné spáře(g)

Fig. 3 Wheel loads (e), (f) at transverse joint and (g) at longitudinal joint

Literatura:[1] Aerodrome Design Manual, Part 3:

Pavements, International Civil Aviation Organization, Doc. 9157-AN/901, 1983

[2] Standardized Method of Reporting Airport Pavement Strength – PCN [AC 150/5335-5] US Dept. of Transportation, Federal Aviation Administration, 1983

[3] Airport Pavement Design and Evaluation [AC 150/5320-6D] US Dept. of Transportation, Federal Aviation Administration, 1995

[4] Huang Y. H.: Pavement Analysis and Design. 1. ed. Prentice Hall, Englewood Cliffs 1993

[5] TP170 Navrhování vozovek pozem-ních komunikací [technické podmín-ky], MD ČR 2004

[6] Novotný B.: Contact problem in design of concrete roads. Building Research Journal, 2001, Vol. 49, No. 3, pp. 181–195

Zatíženíj ∆T [°C]

σ(j)oh

[MPa]N( j)

σpev = 4,5 σpev = 5,0

a0 2,09 2,7 108 1,8 109

16 2,94 1,3 105 1,8 106

d0 2,88 2,2 105 2,9 106

16 3,50 834 1,9 103

c0 3,17 1,6 104 2,8 105

16 3,99 10 358

d0 3,56 460 1,1 103

16 4,39 0 14

Tab. 7 Zatěžovací případy (a) až (d), ohybová napětí desky a přípustný počet opakování zatížení

N( j).

Tab. 7 Loading cases (a) to (d), bending stresses and allowable number of departures

N( j).

Zatížení j ∆T [°C]

σ(j)oh

[MPa] N( j)

σpev = 4,5 σpev = 5,0

e0

D1: 1,92D2: 1,61

1,2 109 6,8 109

16D1: 2,48D2: 2,15

8,3 106 7,7 107

f0

D1: 2,88D2: 1,84

2,2 105 3,0 106

16D1: 3,22D2: 2,57

1,0 104 1,9 105

g0

D1: 2,60D2: 2,37

2,8 106 2,9 107

16D1: 3,24D2: 3,17

8,5 103 1,5 104

Tab. 8 Zatížení na stycích desek – zatěžovací případy (e) až (g), ohybová napětí a přípustný počet přejezdů

N( j).

Tab. 8 Wheel loads at pavement joints – loading cases (e) to (g), bending stresses and departures

N( j).

V Ý Z K U M V Y S O C E P O R É Z N Í H O B E T O N U


N O V I N K Y V N A V R H O V Á N Í N A Ú Č I N K Y P O Ž Á R USeminář na ČVUT v Praze dne 22. 2. 2006


Hluk způsobený stykem pneumatiky s vo-zovkou je ekologickým problémem. Mož-ným řešením je užití vysoce porézního betonu (EPC – Enhanced Porosity Con-crete).

EPC je složen z tříděného hrubého kameniva s minimalizovaným objemem písku, aby se mohla vytvořit síť propo-jených pórů uvnitř hmoty. K snížení pro-dukce hluku při jízdě po EPC dochází díky kombinovanému efektu nízké hla-diny hluku z kontaktu pneumatiky s vo-

zovkou a zvýšené absorpce hluku v ma-teriálu vozovky. Ke klíčovým faktorům, které určují efektivitu vysoce porézního betonu v pohlcování hluku, patří: poréz-nost, velikost pórů, velikost otvorů mezi póry a tloušťka porézní vrstvy. Pro efek-tivní schopnost pohlcovat zvuk, je potře-ba, aby EPC měl 15 % až 25 % prostup-né poréznosti.

EPC nabízí i další výhody včetně rych-lého odvedení vody z povrchu vozovky pomocí propojené sítě pórů, které mini-

malizuje působení vodních srážek. Hlav-ním záměrem výzkumné studie bylo vyvi-nout vhodnou směs pro vysoce porézní beton EPC s popsanými vlastnostmi.

Výzkum směsi EPC pro širokou škálu velikostí a hustot pórů prokázal, že urči-té kombinace velikosti pórů a poréz-nosti jsou účinnější pro zlepšení akustic-ké absorpce a hydraulické propustnos-ti. Srovnáním poréznosti a velikostí pórů s velikostmi kameniva a vlastnostmi pří-měsí do kameniva byly připraveny normy pro směs EPC.

Byl vyvinut predikční model založe-ný na geometrii struktury póru a šíření akustické vlny, který může pomoci v ná-vrhu EPC a rychlém zhodnocení otázek „co kdyby“.

Výzkum elektrické vodivosti EPC přispěl k určení faktoru spojitosti pórů a fakto-ru hydraulické prostupnosti. Elektrická vodivost, jednoduché měřítko, může být použita při kontrole kvality směsí vysoce porézního betonu.

Z článku Neithalath N., Weiss J., Olek J.:

Research on enhanced porosity concrete,

Cementing the Future, Fall/Winter 2004, Vol. 15,

No. 1, ACBM, pp.4-6

přeložila a připravila redakce, kráceno


Výpočty možné požární situace se staly nedílnou součástí dokumentace návr-hu objektů. Výpočty vyžadují spoluprá-ci požárních specialistů, kteří vypracová-vají společenské požadavky na objekty a disponují informacemi o požárních rizi-cích, a statiků, kteří zajišťují spolehlivost nosné části konstrukce statickým výpoč-tem a využívají příslušná data. Stavební fakulta ČVUT v Praze ve spolupráci s Ge-nerálním ředitelstvím hasičského záchran-ného sboru Ministerstva vnitra pořádají dne 22. února 2006 od 14:00 do 20:00 hod. kurz, který je zaměřen na novinky, které jsou k dispozici v požárních návr-hových normách. Příspěvky se zaměří na návrh požární odolnosti dřevěných, beto-nových, zděných, ocelových a ocelobe-tonových konstrukcí při přechodu z ev-ropských předběžných norem na evrop-ské normy ČSN EN 199x-1-2, které jsou

již platnými normami v anglickém znění. Vydání jejich českých překladů se před-pokládá roce 2006. Účastnící kurzu obdr-ží učební texty, které ukazují problemati-ku požární odolnosti na řešených příkla-dech. Kurz je zařazen do systému celo-životního vzdělávání ČKAIT. Jeho absol-vování je navrženo na ocenění bodovou hodnotou 1.

Vložné kurzu 2450 Kč (do 10. 2. 2005 1950 Kč)

Kontakt: URL: k134.fsv.cvut.cz


Katedra ocelových a dřevěných konstrukcí,

FSv ČVUT v Praze

Seminář, Thákurova 7, 166 29 Praha 6.

Obr. 1 Schéma absorpce hluku způsobeného kontaktem pneumatiky s vozovkou pomocí EPC, část hluku se odráží zpět, část hluku je absorbována sítí propojených pórů ve vozovce; běžná vozovka odráží téměř všechen zvuk

Obr. 2 Optimální poměr průměrů póru (Dp) a otvoru v póru (Da) pro nejvyšší akustickou absorpci

Obr. 1 Požární zkouška paneluObr. 2 Modelování lokálního požáru

Obr. 1

Obr. 2

E U R O C O D E 1 E N 1 9 9 1 - 2 A C T I O N S O N S T R U C T U R E S – P A R T 2 : T R A F F I C L O A D S O N B R I D G E S ( 2 N D P A R T – R A I L T R A F F I C A C T I O N S A N D O T H E R A C T I O N S S P E C I F I C A L L Y F O R R A I L W A Y B R I D G E S )

E U R O K Ó D 1 Č S N E N 1 9 9 1 - 2 Z A T Í Ž E N Í K O N S T R U K C Í – Č Á S T 2 : Z A T Í Ž E N Í M O S T Ů D O P R A V O U ( 2 . Č Á S T – Z A T Í Ž E N Í K O L E J O V O U D O P R A V O U A J I N Á Z A T Í Ž E N Í S P E C I F I C K Á P R O Ž E L E Z N I Č N Í M O S T Y )



J O S E F S L Á M A

Norma ČSN EN 1991-2 stanoví zatížení mostů pozemních komunikací, želez-ničních mostů a lávek pro chodce od dopravy. Je zavedena do soustavy čes-kých technických norem od července 2005. Je určena pro navrhování nových mostů a lze ji použít pouze s ostatními Eurokódy EN 1990 až EN 1999.Eurocode ČSN EN 1991-2 specifies traffic loads of road bridges, railway bridges and footbridges. It has been implemented into the system of Czech technical standards in July 2005. For the design of new bridges, ČSN EN 1991-2 is intended to be used, for direct applica-tion, together with Eurocodes EN 1990 to EN 1999.

Tento článek (2. část) volně navazu-je na předchozí 1. část vypracovanou Ing. Marií Studničkovou, CSc. a zveřejně-nou v tomto časopise č. 4/2005 [10]. Informace společné pro obě části a ob-sažené v 1. části se zde nebudou opa-kovat a pokud bude potřeba bude na ně odvolávka.

Zatížení železniční dopravou a jiná zatí-žení specifická pro železniční mosty jsou obsahem kapitoly 6 a příloh C až H v [1, 2]. Ustanovení jsou velmi roz-sáhlá a obsahují řadu informací a poky-nů, které dosud v normách pro zatížení mostů nebyly. Např. velmi podrobně je popisována problematika dynamických účinků na konstrukci mostu od kolejo-vé dopravy, zvláště dynamická analýza

při nebezpečí rezonančních jevů; dále vzájemné působení koleje a mostu od teplotních změn, rozjezdových a brzd-ných sil, od přetvoření ze zatížení dopra-vou, dotvarování, smršťování apod., také je zaváděn výpočet aerodynamických zatížení od projíždějících vlaků a rovněž nutno připomenout rozsáhlé kombina-ce zatížení vedoucí k posuzování mnoha zatěžovacích stavů.

Kapitola 6 platí pro stanovení zatížení železniční dopravou na tratích s normál-ním a širokým rozchodem evropské hlav-ní železniční sítě.

Modely zatížení definované v této kapi-tole nepopisují skutečná zatížení. Byly vybrány tak, aby jejich účinky, s dyna-mickými zvětšeními uvažovanými oddě-leně, reprezentovaly účinky od dopravy. Pokud je třeba uvažovat dopravu, která je mimo rozsah modelů zatížení defino-vaných v této normě, mohou být v přípa-dě potřeby pro konkrétní projekt defino-vány alternativní modely zatížení a k nim příslušná kombinační pravidla.

Norma [1, 2] neplatí pro zatížení:• úzkorozchodných železnic• tramvajových a jiných lehkých tratí• historických železnic• ozubnicových drah• lanových drahZatížení a charakteristické hodnoty zatí-žení pro tyto typy drah je třeba stano-vit. Národní příloha k [2] obsažená v [1] v NA.2.51 stanoví, že mosty na úzko-rozchodných tratích jsou navrhovány na model zatížení 71 se součinitelem α = 1,0 a zatížení tramvajovými vozidly a vo-

zidly metra je stanoveno podle ČSN 73 6203 [5] tak, že příslušná normová zatížení jsou považována za charakteris-tické hodnoty zatížení.

V normě jsou uvedena následující zatí-žení od železniční dopravy:• svislá zatížení: modely zatížení 71,

SW (SW/0 a SW/2), „nezatížený vlak“ a HSLM (High Speed Load Model – model zatížení pro vysokorychlostní dopravu);

• svislé zatížení na zemní těleso• dynamické účinky• odstředivé síly• boční ráz• rozjezdové a brzdné síly• aerodynamická zatížení od projíždějí-

cích vlaků• zatížení od trakčního vedení a od jiné

železniční infrastruktury a zařízeníZatížení od vykolejení pro mimořád-

né návrhové situace jsou uvedena pro účinek vykolejené železniční dopravy na konstrukci převádějící železniční dopravu.

Proměnná zatížení od vzájemného působení (interakce) konstrukce a ko-leje jsou definována pro rozdílné teplot-ní změny, přetvoření vyvolaná zatížením železniční dopravou, dotvarováním, smrš-ťováním apod.

Zatížení pro únavu charakterizují různé typy a druhy skutečného zatížení během provozování mostní konstrukce.

S V I S L Á Z AT Í Ž E N Í

Svislá zatížení železniční dopravou jsou definována prostřednictvím pěti mode-lů zatížení:• model zatížení 71 (a model zatížení

SW/0 pro spojité mosty) reprezentu-

S T A N D A R D S • Q U A L I T Y • C E R T I F I C A T I O N

Obr. 1 Model zatížení 71 a charakteristické hodnoty svislých zatížení(1) bez omezení

Fig. 1 Load Model 71 and characteristic values for vertical load



je normální železniční dopravu na hlav-ních železničních tratích;

• model zatížení SW/2 reprezentuje těžká zatížení a těžkou železniční dopra-vu;

• model zatížení HSLM reprezentuje zatížení od osobních vlaků o rychlos-tech překračujících 200 km/h až do 350 km/h;

• model zatížení „nezatížený vlak“ reprezentuje účinek nezatíženého vlaku.

Model zatížení 71Uspořádání zatížení a charakteristické hodnoty svislých zatížení musí být uvažo-vány podle obr. 1.

Charakteristické hodnoty uvedené na obr. 1 se musí násobit součinitelem α na tratích, které jsou určeny pro těžší nebo lehčí dopravu, než je běžná železniční doprava. Pokud jsou zatížení násobena součinitelem α, nazývají se „klasifikova-ná svislá zatížení“. Součinitel α musí být jeden z následujících:

0,75 – 0,83 – 0,91 – 1,00 – 1,10 – 1,21 – 1,33 – 1,46

Zatížení uvedená níže se musí násobit stejným součinitelem α:• ekvivalentní svislé zatížení na zemní

těleso a účinky zemního tlaku• odstředivé síly• boční ráz (násobený α pouze pro

α ≥ 1)• rozjezdové a brzdné síly• kombinovaná odezva konstrukce a ko-

leje na proměnná zatížení• zatížení od vykolejení pro mimořádné

návrhové situace• model zatížení SW/0 pro spojitá pole

mostu

V národní příloze v NA.2.53 je stano-ven součinitel α = 1,10 pro tratě 3. třídy a α = 1,21 pro tratě 1. a 2. třídy. Podle NA.2.52 se zatímní železniční mosty a mostní provizoria navrhují na model zatížení 71 se součinitelem α = 1,00, třídy tratí viz [11].

Modely zatížení SW/0 a SW/2Model zatížení SW/0 reprezentuje static-ký účinek svislého zatížení normální želez-niční dopravou na spojité nosníky.

Model zatížení SW/2 reprezentuje sta-tický účinek svislého zatížení těžkou želez-niční dopravou.

Uspořádání zatížení se musí uvažovat podle obr. 2 s charakteristickými hodno-tami svislého zatížení podle tab. 1.

Model zatížení SW/2 se použije podle NA.2.54 v [1] na tratích 1. třídy s těžkou železniční dopravou.

Charakteristické hodnoty modelu zatí-žení SW/0 musí být vynásobeny přísluš-ným součinitelem α jako hodnoty mode-lu zatížení 71.

Model zatížení „nezatížený vlak“Tento zvláštní model zatížení nazývaný „nezatížený vlak“ se používá pro někte-rá specifická ověření, např. ověření stabili-ty konstrukce při příčném zatížení větrem. Model zatížení „nezatížený vlak“ sestává ze svislého rovnoměrného zatížení s cha-rakteristickou hodnotou 10,0 kN/m.

Model zatížení HSLMTento zvláštní model zatížení reprezentu-je zatížení osobních vlaků jedoucích rych-lostmi 200 až 350 km/h. Meze platnos-

ti tohoto modelu zatížení jsou podrob-ně uvedeny v 6.4.6 a informativní přílo-ze E v [1, 2].

Excentricita svislých zatížení (model zatížení 71 a SW/0)Účinek bočního (příčného) posunutí svis-lých zatížení se musí uvažovat pomě-rem kolových zatížení u všech náprav až do 1,25 : 1,00 na kterékoli koleji. Výsled-ná excentricita e je uvedena na obr. 3. Excentricitu svislých zatížení lze zanedbat při posuzování na únavu.

Roznášení nápravových zatížení kolejnicemi, pražci a kolejovým ložemPlatí pro skutečné vlaky, vlaky pro únavu, modely zatížení 71, SW/0, SW/2, „neza-tížený vlak“ a HSLM, pokud není stano-veno jinak.

Podélné roznášení osamělé síly nebo kolového zatížení kolejnicí se může roznášet do tří podporových bodů kolejnice, jak je ukázáno na obr. 4.

Podélné roznášení zatížení pražci a kolejovým ložem při navrhování lokál-ních prvků mostovky atd. (např. podél-ných a příčných výztuh, podélníků, příční-


Obr. 2 Modely zatížení SW/0 a SW/2Fig. 2 Load Models SW/0 and SW/2

Tab. 1 Charakteristické hodnoty svislého zatížení pro modely zatížení SW/0 a SW/2

Tab. 1 Charakteristic values for vertical loads for Load Models SW/0 and SW/2

Modelzatížení

qvk[kN/m]

a[m]

c[m]

SW/0SW/2

133150

15,025,0

5,37,0

Obr. 3 Excentricita svislých zatížení(1) rovnoměrné zatížení a osamělé síly na každé kolejnici (2) LM 71 (a SW/0, kde se požaduje) (3) příčná vzdálenost mezi kolovými zatíženímiFig. 3 Excentricity of vertical loads

Obr. 4 Podélné roznášení osamělé síly nebo kolového zatížení kolejnicí

Qvi je osamělá síla na každé kolejnici od modelu zatížení 71 nebo kolového zatížení skutečného

vlaku, vlaku pro únavu nebo HSLM (kromě HSLM-B)a je vzdálenost mezi podporovými body kolejniceFig. 4 Longitudinal distribution of a point force or

wheel load by the rail


B E T O N • T E C H N O L O G I E • K O N S T R U K C E • S A N A C E 6 / 2 0 0 5

ků, desek mostovky, tenkých betonových desek atd.) se má vzít pod pražci podle obr. 5, kde referenční rovina je definová-na jako horní povrch mostovky.

Příčné roznášení zatížení pražci a kolejovým ložemNa mostech s kolejovým ložem s pře-výšením koleje se mají zatížení roznášet v příčném směru např. podle obr. 6. Další případy příčného roznášení jsou uvede-ny v [1, 2].

D Y N A M I C K É Ú Č I N K Y Ž E L E Z N I Č N Í H O Z AT Í Ž E N Í ( V Č E T N Ě R E Z O N A N C E )Dynamické účinky zatížení jsou buď pokrývány dynamickým součinitelem, kte-rým se násobí statické účinky od modelů zatížení 71, SW/0 a SW/2 nebo je prová-děna dynamická analýza.

Zásadní faktory ovlivňující dynamické chování jsou:• rychlost dopravy na mostě• rozpětí L a délka příčinkové čáry průhy-

bu uvažovaného prvku• hmotnost konstrukce• vlastní frekvence celé konstrukce a dů-

ležitých prvků konstrukce a příslušné vlastní tvary kmitání ve směru koleje

• počet náprav, nápravová zatížení a vzdá-lenost náprav

• útlum konstrukce• svislé nerovnosti koleje• neodpružená/odpružená hmota a cha-

rakteristiky zavěšení a vypružení vozi-dla

• přítomnost pravidelně vzdálených pod-pěr mostovky a/nebo koleje (příčníky, pražce atd.)

• imperfekce vozidla (plochá kola, nekru-hová kola, poruchy zavěšení a vypruže-ní atd.)

• dynamické charakteristiky koleje (kole-jové lože, pražce, prvky koleje atd.).Tyto faktory jsou uvažovány v dynamic-

ké analýze.Kritéria pro rozhodnutí, zda je vyžado-

vána dynamická analýza, nebo se vysta-čí s kvazistatickým výpočtem s dynamic-kým součinitelem, jsou uvedena ve vývo-jovém diagramu na obr. 6.9 v [1, 2]. Pokud kritéria uvedená v 6.4.4 nejsou splněna, existuje nebezpečí, že může nastat rezonance nebo nadměrné kmi-tání mostu.

Kritéria pro bezpečnost dopravy, poho-du cestujících atd. jsou uvedena v příloze A2 EN 1990 viz [8].

Dynamická analýza je prováděna podle 6.4.6 a informativních příloh E a F v [1, 2], kde je podrobně popsána. Uvádějí se druhy a schémata zatížení (HSLM), způ-soby zatěžování, rychlosti přejezdu, para-metry mostu (tuhost, hmotnost, útlum atd.), modelování buzení a dynamické-ho chování konstrukce a ověřování mez-ních stavů.

V běžných případech postačí kvazista-tické metody, kde jsou účinky statické-ho zatížení násobeny dynamickým sou-činitelem podle NA.2.56 pro standard-ně udržovanou kolej Φ3 v rozsahu hod-

not 1,05 až 2,00 obdobně jako δ v ČSN 73 6203 [5]. Náhradní délky LΦ jsou podrobně uvedeny v závislosti na nos-ných prvcích v tab. 6.2 v [1, 2] mnohem detailněji než v ČSN 73 6203 [5].

ΦΦ

=−

+2 16

0 20 73

,

,,

L (6.5)

Dále jsou používány dynamické sou-činitele 1 + φ pro skutečné vlaky a pro posouzení konstrukcí železničních mostů na únavu, viz přílohy C a D.

V O D O R O V N Á Z AT Í Ž E N Í

Příčná vodorovná zatížení, tj. odstředi-vé síly a boční rázy v [1, 2] jsou uvažová-na obdobně jako v ČSN 73 6203 [5].

Podélná vodorovná zatížení, tj. roz-jezdové a brzdné síly působí v úrov-ni temene kolejnic v podélném směru koleje. Zavádějí se jako rovnoměrně roz-ložené po odpovídající přičiňující délce La,b účinků rozjezdu a brzdění pro uva-žovaný nosný prvek. Směr rozjezdových a brzdných sil musí souhlasit s dovolený-mi směry dopravy na každé koleji.

Charakteristické hodnoty rozjezdových a brzdných sil musí být uvažovány násle-dovně:

Rozjezdová síla: Qlak = 33 [kN/m] La,b [m] ≤ 1 000 [kN] (6.20)pro modely zatížení 71, SW/0, SW/2 a model zatížení HSLM

Brzdná síla: Qlbk = 20 [kN/m] La,b [m] ≤ 6 000 [kN] (6.21)pro modely zatížení 71, SW/0 a model zatížení HSLM

Qlbk = 35 [kN/m] La,b [m] (6.22)pro model zatížení SW/2

Charakteristické hodnoty rozjezdových a brzdných sil nesmí být násobeny dyna-mickým součinitelem Φ nebo redukčním součinitelem f pro odstředivou sílu.

Kombinovaná odezva konstrukce a koleje na proměnná zatíženíKombinovaná odezva konstrukce a koleje na proměnná zatížení analyzuje problém vzájemného působení koleje a mostu od účinků teplotních změn a dalších zatí-žení.

Účinky vyplývající z kombinované ode-zvy konstrukce a koleje na proměnná


54

Obr. 5 Podélné roznášení zatížení pražci a kolejovým ložem(1) zatížení pražce(2) referenční rovina

Fig. 5 Longitudinal distribution of load by a sleeper and ballast

Obr. 6 Příčné roznášení zatížení pražci a kolejovým ložem, kolej s převýšením (účinek excentricity svislého zatížení není znázorněn)(1) referenční rovina

Fig. 6 Transverse distribution of actions by the sleepers and ballast, track with cant (effect of eccentricity of vertical loads not shown)



zatížení se musí uvažovat při návrhu hlavní nosné konstrukce, pevných loži-sek, spodní stavby a při posouzení účin-ku zatížení v kolejnicích.

Požadavky jsou platné pro obvyklou (konvenční) kolej s kolejovým ložem. Pro kolej bez kolejového lože je lze stanovit pro konkrétní projekt.

Parametry ovlivňující kombinovanou odezvu konstrukce a koleje, které se musí vzít v úvahu při analýze jsou násle-dující:• uspořádání konstrukce• uspořádání koleje• vlastnosti konstrukce• vlastnosti koleje

Zatížení uvažovaná pro kombinova-nou odezvu jsou následující:• rozjezdové a brzdné síly• teplotní účinky v kombinovaném systé-

mu konstrukce a koleje• klasifikovaná svislá zatížení dopravou

(včetně SW/0 a SW/2, pokud se poža-dují)

• souvisící dynamické účinky lze zane-dbat

• jiná zatížení jako např. dotvarování, smršťování, teplotní spád atd. musí být vzata v úvahu pro stanovení pootočení a souvisících podélných posunutí konců nosných konstrukcí, pokud je to rele-vantní. Teplotní změny v mostě mají být uva-

žovány jako ∆TN podle ČSN EN 1991-1-5„Zatížení teplotou“, s γ a ψ rovnými 1,0. Hodnoty uvedené v ČSN EN 1991-1-5jsou doporučené. Alternativní hodno-

ty ∆TN lze stanovit pro konkrétní pro-jekt na základě informací Českého hyd-rometeorologického ústavu viz NA.2.73 a NA.2.74. Při stanovení alternativních hodnot ∆TN pro území ČR se vychá-zí z národní přílohy k ČSN EN 1991-1-5a specifik zde uvedených, zejména pro dané místo (teplotní mapy, orientace mostního objektu, konfigurace terénu, zastínění apod.), typ mostní konstruk-ce, její uspořádání atd. Pro zjednoduše-né výpočty lze uvažovat teplotní změnu nosné konstrukce hodnotou ∆TN = ± 35 K.

Modelování a výpočet kombinovaného systému kolej/konstrukcePro stanovení účinků zatížení v kombi-novaném systému kolej/konstrukce lze použít model založený na obr. 7.

Závislost podélné zatížení/posunu-tí koleje nebo kolejnicových podpor lze

znázornit vztahem ukázaným na obr. 8 s počátečním pružným smykovým odpo-rem [kN/mm posunutí na m koleje] a potom plastickým smykovým odporem k [kN/m koleje].

V 6.5 [1. 2] jsou dále uvedena návrho-vá kritéria pro kolej a mezní hodnoty pro deformaci konstrukce, výpočetní metody

a zjednodušená výpočetní metoda pro jednotlivou nosnou konstrukci a v příloze G je pro nejčastější případy mostů zpra-cována metoda pro stanovení kombino-vané odezvy konstrukce a koleje na pro-měnná zatížení.

V 6.5.3, 6.5.4 a příloze G [1] jsou uvá-děny termíny průběžně svařené kolejni-ce a průběžná kolej, které v některých případech mohou být, ale také v ně-kterých případech nemusí být totožné s termínem „bezstyková kolej“ zavede-ným a užívaným v ČR. Proto v ČSN EN je často „přeložený ekvivalent“ doplněn v závorce termínem („bezstyková kolej“). Pro vysvětlení a zopakování. Definice a požadavky na bezstykovou kolej v ČR jsou uvedeny v předpisu ČD S3 „Želez-niční svršek“, zejména v části dvanác-té „Železniční svršek na mostních objek-tech“ a v předpisu ČD S3/2 „Bezstyko-vá kolej“. Dle předpisů ČD nesmí dýchají-cí konec bezstykové koleje zasahovat na


Obr. 7 Příklad modelu systému kolej/konstrukce(1) kolej(2) nosná konstrukce (znázorněn spojitý nosník o dvou polích a prostý nosník) (3) těleso železničního spodku(4) kolejnicové dilatační zařízení (je-li vloženo)(5) podélné nelineární pružiny vyjadřující průběh závislosti podélné zatížení/posunutí koleje (6) podélné pružiny vyjadřující podélnou tuhost K pevného uložení nosné konstrukce s uvážením tuhosti základů, pilířů a ložisek atd.

Fig. 7 Example of a model of track/structure system

Obr. 8 Změna podélné smykové síly s podélným posunutím koleje pro jednu kolej (1) podélná smyková síla v koleji na jednotku délky (2) posunutí kolejnice vzhledem k hornímu povrchu podporující nosné konstrukce (dnu žlabu kolejového lože)(3) odpor kolejnice v pražci (zatížená kolej) (zamrzlé kolejové lože nebo kolej bez kolejového lože s běžnými upevněními)(4) odpor pražce v kolejovém loži (zatížená kolej) (5) odpor kolejnice v pražci (nezatížená kolej)(zamrzlé kolejové lože nebo kolej bez kolejového lože s běžnými upevněními) (6) odpor pražce v kolejovém loži (nezatížená kolej)

Fig. 8 Variation of longitudinal shear force with longitudinal track displacement for one track


B E T O N • T E C H N O L O G I E • K O N S T R U K C E • S A N A C E 6 / 2 0 0 5

most a z toho vyplývá, že začátek a ko-nec bezstykové koleje musí být alespoň 75 m před a za mostem. Pokud není spl-něna tato nebo některá z dalších podmí-nek pro bezstykovou kolej, musí se kolej na mostě od koleje na zemním tělese oddělit kolejnicovými dilatačními zařízení-mi nebo kolejnicovými styky, a to i v pří-padech, že na krajní opěře jsou pevná ložiska. Důvodem je vyloučení nejasné-ho vzájemného působení koleje a mos-tu a přemáhání některých částí koleje, mostní konstrukce, včetně ložisek, zejmé-na pevných, od vodorovných podélných sil, především u stávajících mostů, které na toto uspořádání, zatížení a namáhání nebyly nikdy navrhovány a posuzovány. EN platná pro navrhování nových mostů připouští svaření kolejnic kromě přípa-dů shodných s předpisy ČD také svaře-ní v jiných místech, zvláště pak nad opě-rou u pevných ložisek. Pro nové mosty budou platit ustanovení ČSN EN 1991-2 a dalších souvisících ČSN EN a bude

nutné je respektovat. Uspořádání koleje na mostech jsou v konkrétních případech stanovena na základě výpočtu.

A E R O DY N A M I C K Á Z AT Í Ž E N Í O D P R O J Í Ž D Ě J Í C Í C H V L A K Ů Aerodynamická zatížení od projíždějících vlaků musí být uvažována při navrhová-ní konstrukcí sousedících s železničními kolejemi.

Projíždějící železniční doprava působí na každou konstrukci, která stojí v blíz-kosti trati, pohybující se vlnou střídavého tlaku a sání (obr. 9). Velikost zatížení závi-sí hlavně na:• kvadrátu rychlosti vlaku• aerodynamickém tvaru vlaku• tvaru konstrukce• umístění konstrukce, zejména vzdále-

nosti mezi vozidlem a konstrukcí.Tato zatížení mohou být pro posouze-

ní mezních stavů únosnosti a mezních stavů použitelnosti nahrazena ekviva-lentními zatíženími na čele a zádi vlaku. Charakteristické hodnoty ekvivalentních zatížení jsou uvedeny v 6.6.2 až 6.6.6 [1, 2].

Na začátku a na konci konstrukcí sou-sedících s kolejemi mají být na délce 5 m, měřeno od začátku a konce kon-strukce rovnoběžně s kolejemi, ekviva-lentní zatížení z 6.6.2 až 6.6.6 násobena dynamickým součinitelem 2,0.

Pro dynamicky citlivé konstrukce může být výše uvedený dynamický součinitel

nedostatečný a může být potřebné sta-novit ho zvláštní studií. Studie má uvažo-vat dynamické vlastnosti konstrukce včet-ně podepření a podmínek na koncích, rychlost železniční dopravy na sousední koleji a souvisící aerodynamická zatížení a dynamickou odezvu konstrukce, včet-ně rychlosti deformační vlny indukované v konstrukci. Pro dynamicky citlivé kon-strukce může být dynamický součinitel nutný i pro části konstrukce mezi začát-kem a koncem konstrukce.

Jednoduché svislé plochy rovnoběžné s kolejí (např. protihlukové stěny) Charakteristické hodnoty zatížení ±q1k jsou uvedeny na obr. 9.

Charakteristické hodnoty platí pro vlaky s aerodynamicky nepříznivým tvarem a lze je snížit:• součinitelem k1 = 0,85 pro vlaky se

hladkými povrchy železničních vozidel,• součinitelem k1 = 0,6 pro aerodyna-

mická železniční vozidla (např. ETR, ICE, TGV, Eurostar nebo podobná).Pokud se uvažuje malá část stěny

s výškou ≤ 1 m a délkou ≤ 2,5 m, např. prvek protihlukové ochranné stěny, zatížení q1k se má zvýšit součinitelem k2

= 1,3.Aerodynamická zatížení jiných ploch

v blízkosti koleje (např. protidotykové zábrany, přístřešky nad nástupišti) jsou obdobná a jsou podrobně popsána v 6.6 [1, 2].

V Y K O L E J E N Í A J I N Á Z AT Í Ž E N Í Ž E L E Z N I Č N Í C H M O S T Ů

Železniční konstrukce se musí navrhnout takovým způsobem, aby při vykolejení bylo výsledné poškození mostu (zejména převrácení nebo zřícení konstrukce jako celku) omezeno na minimum. Vykolejení železniční dopravy na železničním mostě se musí uvažovat jako mimořádná návr-hová situace.

Zatížení železničního mostu od vyko-lejení železniční dopravy musí být uva-žováno pro dvě návrhové situace:• návrhová situace I – vykolejení želez-

ničních vozidel, kdy vykolejená vozidla zůstanou v prostoru koleje na nosné konstrukci a vozidla jsou zadržena sou-sední kolejnicí nebo postranní stěnou nebo okrajovým nosníkem;

• návrhová situace II – vykolejení želez-ničních vozidel, kdy vykolejená vozidla jsou zachycena na okraji mostu a za-těžují okraj nosné konstrukce (kromě

56


Obr. 9 Charakteristické hodnoty zatížení q1k pro jednoduché svislé plochy rovnoběžné s kolejí(1) příčný řez(2) povrch konstrukce(3) půdorys(4) povrch konstrukce

Fig. 9 Charakteristic values of actions q1k for simple vertical surfaces parallel to the track



nenosných prvků jako chodník pro pěší).Při návrhové situaci I musí být vylouče-

no zřícení hlavní části nosné konstrukce. Místní poškození však lze tolerovat. Části dotčených konstrukcí musí být navrženy na následující návrhová zatížení v mimo-řádné návrhové situaci; 2 (α 0,7 LM71) (osamělé síly QA1d a rovnoměrně rozdě-lené zatížení qA1d) rovnoběžně s kole-jí v nejnepříznivější poloze uvnitř oblasti o šířce 1,5 násobku rozchodu koleje na obě strany od osy koleje.

Při návrhové situaci II se most nemá převrátit nebo zřítit. Pro určení celkové stability musí být na maximální celko-vé délce 20 m uvažováno qA2d = α 1,4 LM71 jako rovnoměrně rozdělené svislé liniové zatížení působící na okraji uvažo-vané konstrukce (obr. 10). Výše zmíně-né ekvivalentní zatížení se uvažuje pouze pro stanovení mezní pevnosti nebo sta-bility konstrukce jako celku. Menší nosné prvky nemusí být navrhovány na toto zatížení.

Návrhové situace I a II musí být ověře-ny odděleně. Kombinace těchto zatížení nemusí být uvažována. Při návrhové situ-aci I a II se pro kolej zatíženou vykoleje-ním mají jiná zatížení železniční dopra-vou zanedbat.

Vykolejení pod konstrukcí nebo sousedící s konstrukcí a jiná zatížení v mimořádných návrhových situacíchPři vykolejení vzniká nebezpečí nárazu vykolejených vozidel na konstrukci nad kolejí nebo sousedící s kolejí. Požadav-ky na zatížení při nárazu a jiné návrhové

požadavky jsou stanoveny v EN 1991-1-7 [9]. Rovněž mají být uvážena jiná zatí-žení pro mimořádné návrhové situace uvedená.

Z AT Í Ž E N Í D O P R AV O U P R O Ú N AV U

Posouzení únavového poškození musí být provedeno pro všechny nosné prvky, které jsou zatěžovány proměnným namá-háním. Posouzení na únavu má být pro-váděno na základě skladby dopravy v zá-vislosti na tom, zda konstrukce přená-ší smíšenou dopravu, převážně těžkou nákladní dopravu nebo lehkou osob-ní dopravu. Podrobnosti o uvažovaných vlacích v provozu, skladbě dopravy a dy-namickém zvětšení jsou uvedeny v 6.9 a příloze D.

P O U Ž I T Í Z AT Í Ž E N Í D O P R AV O U N A Ž E L E Z N I Č N Í C H M O S T E C H

Konstrukce musí být navržena na poža-

dovaný počet a polohu kolejí podle sta-novených poloh kolejí a tolerancí. Polo-hy kolejí a tolerance lze stanovit pro kon-krétní projekt.

Každá konstrukce má být také navrže-na na největší, geometricky a konstrukč-ně možný, počet kolejí v nejméně přízni-vé poloze, bez ohledu na polohu zamýš-lených kolejí, přičemž jsou brány v úvahu stanovené minimální vzdálenosti kole-jí a požadavky na průjezdní průřez. Mini-mální vzdálenost kolejí a požadavky na průjezdní průřez lze stanovit pro konkrét-ní projekt.

Účinky všech zatížení musí být stano-veny ze zatížení dopravou umístěných v nejnepříznivějších polohách. Zatížení dopravou, která vyvolávají odlehčující úči-nek, musí být zanedbána.

Podrobná pravidla jsou uvedena pro umístění a kombinace různých modelů zatížení na jedno- a vícekolejných mos-tech různého konstrukčního uspořádá-ní při statickém a dynamickém zatěžo-vání pro různé mezní stavy v 6.8 [1, 2]. V tab. 6.10 jsou uvedeny počty zatíže-ných kolejí při posuzování mezí přetvoře-ní a kmitání. Tab. 6.11 stanovuje sestavy zatížení železniční dopravou (charakteris-tické hodnoty vícesložkových zatížení).

Takto stanovená zatížení se dosazují do kombinačních rovnic uvedených a upřes-něných v národní příloze k ČSN EN 1990 [4], jak je zdůvodněno a uvedeno v [3]. Pro železniční mosty platí obdobně jako pro mosty pozemních komunikací, pro které je to podrobněji rozvedeno v [10].

Ing. Josef Sláma, CSc.

Zvonařská 881, 156 00 Praha 516 – Zbraslav

tel.: 257 923 021


Literatura:[1] ČSN EN 1991-2 Eurokód 1: Zatížení

konstrukcí – Část 2: Zatížení mostů dopravou. ČNI, 2005

[2] EN 1991-2 Eurocode 1: Actions on structures – Part 2: Traffic loads on bridges. CEN, 2003

[3] Holický M., Marková J.: Eurokód ČSN EN 1990 Zásady navrhování konstruk-cí, Beton TKS, 2/2005

[4] ČSN EN 1990: Zásady navrhování konstrukcí. ČSNI, 2004

[5] ČSN 73 6203: 1986 Zatížení mostů. ÚNM Praha

[6] ČSN P ENV 1991-3 Zásady navr-hování a zatížení konstrukcí Část 3: Zatížení mostů dopravou. ČSNI, 1997

[7] ENV 1991-3 Basis of design and acti-

ons on structures Part 3: Traffic loads on bridges. CEN, 1995

[8] EN 1990 – Annex A2: Application for bridges (Normative). CEN, 2005 (Final version after formal vote)

[9] EN 1991-1-7 Eurokód 1: Zatížení kon-strukcí – Část 1-7: Obecná zatížení – Mimořádná zatížení (zatím nevyšel)

[10] Studničková M.: Eurokód 1 ČSN EN 1991-2 Zatížení konstrukcí-Část 2: Zatížení mostů dopravou (2. část – zatížení kolejovou dopravou a jiná zatížení specifická pro železniční mosty, Beton TKS 4/2005

[11] Předpis 18/1986-PMR kategorie železničních tratí z hlediska mostů, zveřejněno ve Věstníku dopravy č. 6/1987

Obr. 10 Návrhová situace II – ekvi-valentní zatížení qA2d (1) zatížení působící na okraji konstrukce(2) rozchod koleje sFig. 10 Design situation II – equivalent load qA2d

T E C H N I C K Á E X K U R Z E Č B S S K O T S K O 2 0 0 5

S P E K T R U M


J A N A M A R G O L D O VÁ , V L A S T I M I L Š R Ů M A

Po Nizozemsku, Švýcarsku a Dánsku zavedla v létě 2005 technická exkur-ze České betonářské společnosti svých obvyklých 50 účastníků do Skotska. S vy-tipováním zajímavých staveb pomohla partnerská Britská betonářská společnost a Skotský svaz stavebních inženýrů. Ter-mín exkurze se téměř kryl s výročním jednáním G8 v Gleneagles, což mělo nepříjemný dopad na program exkurze. Z bezpečnostních důvodů nebylo možné některé významné stavby navštívit, resp. jejich přístupnost byla omezená. I tak se podařilo navštívit několik zajímavých budov a inženýrských děl, na jejichž kon-strukci a výsledném vzhledu se beton podílí stavebně inspirujícím a esteticky působivým způsobem.

R E K O N S T R U K C E K I N G S T O N B R I D G E V G L A S G O W Dálniční most Kingston Bridge (obr. 1 až 3),který převádí dálnici M8 středem Glasgow přes řeku Clyde ve směru od Greenock k letišti a dál na Edinburgh je se svými 180 000 vozidly denního provozu mimo-řádně zatíženým přemostěním. Komplex konstrukcí se skládá kromě hlavního mostu

přes řeku ze severní a jižní příjezdové rampy a řady nájezdů na obou březích řeky. Přemostění celkové šířky 43 m s pěti dopravními pruhy v každém směru a hlav-ním mostem rozpětí 143 m bylo otevřeno v červnu 1970. Po dvaceti letech provozu most vykazoval natolik závažné poruchy, že muselo být přistoupeno k jeho zásadní rekonstrukci. Hlavní pole mělo trvalý prů-hyb přesahující 300 mm a jako celek bylo posunuto o 165 mm směrem k severní-mu břehu, což deformovalo pilíře a mj. i di-latační závěry mostu, které postupně pře-

staly plnit svoji funkci. Severní závěr zůstá-val uzavřený, zatímco jižní závěr byl trva-le otevřený. V nejvíce namáhaných mís-tech odprýskávaly povrchové vrstvy beto-nu, most měl vybočené stěny a řadu zne-pokojivých trhlin u opěr, měl tendenci klou-zat k severu a do boku a nakláněl opěrnou nábřežní zeď. Nedostatečně nadimenzova-né pilotové základy vykazovaly velkou a na-růstající deformaci ve vodorovném směru. Především bylo nutno zajistit stabilitu opěr-né zdi, k čemuž byl realizován v roce 1992 obsyp paty zdi balvany v celkovém množ-

S P E C T R U M

Obr. 1 Kingston Bridge – celkový pohled na hlavní most

Obr. 3 Rekonstrukce odbočovacích ramp

Obr. 2 Zesílení nosné konstrukce volnými kabely

S P E K T R U M


ství 16 000 t a zároveň i 4 000 t injektáží malty vpravené do podloží.

V roce 1994 byla pak provedena mimo-řádná prohlídka mostu spolu s přezkoumá-ním původního projektu a zevrubnou dia-gnostikou konstrukce. Bylo prokázáno mj. značné poddimenzování průřezu ve středu hlavního pole a nedostatečná výztuž pilo-tových základů. Navazující rekonstrukční práce probíhaly od roku 1995 do roku 2002 a byly rozděleny do 4 hlavních etap: (1) dopnutí nosné konstrukce letmo beto-novaného hlavního mostu volnými kabe-ly, (2) zatlačení nosné konstrukce lisy zpět na jih a její vyrovnání do projektem před-pokládané polohy, (3) demolice a nové vybudování vozovek a veškerého příslu-šenství mostu, (4) výměna všech ložisek.

Veškeré práce byly prováděny za plné-ho provozu, i v nejexponovanějších fázích byly dopravě k dispozici 4 pruhy v kaž-dém z obou směrů. Celý projekt stál 30 mil. GBP, tj. cca 1,5 mld Kč. Investorem bylo město Glasgow, hlavním dodavate-lem společnost Balfour Beatty. Předpíná-ní realizoval Balvac, manipulace s nosnou konstrukcí pomocí lisů byla svěřena fran-couzské firmě VSL dobře známé i z reali-zací v ČR.

Účastníci exkurze ČBS měli možnost vidět rekonstrukci přemostění Kingston Bridge v další, navazující etapě, během níž se realizují kroky (3) a (4) i na všech odbočujících rampách. Tyto práce začaly v lednu 2005 a měly by být provedeny do konce tohoto roku.

N O VÁ B U D O VA S K OT S K É H O PA R L A M E N T U

Hlavní město Skotska Edinburgh zaujme návštěvníky svou malebnou polohou, širo-kou škálou historických památek a stava-ře, zvláště betonáře, několika novými stavbami s výrazným podílem betonu.

Prohlídka Edinburghu v prvním červen-covém týdnu byla poznamenána blížícím

S P E C T R U M

Obr. 4 Pohled na parlamentní areál z vrchu Carlton Hill

Obr. 5 Průhled přes policejní zátarasy k budově s jednacími sály výborů

Obr. 6 Vstupní foyer s betonovou klenbou

Obr. 7 Ukládání klenby na jednu z pracoven

poslanců

by courtesy of Concrete, The Concrete Society) by courtesy of Concrete, The Concrete Society)

S P E K T R U M


se zasedáním šéfů vlád G8. Ve městě souběžně probíhala jednaní přípravných výborů i demonstrace antiglobalistických organizací. Před útoky jejich radikálních křídel byly všechny vládní budovy a krá-lovské paláce pečlivě chráněny. To zne-možnilo účastníkům exkurze uskutečnit plánovanou prohlídku nové budovy Skot-ského parlamentu. Areál parlamentních budov situovaný poblíž královského palá-ce Hollyrood tak byl k prohlédnutí jen z odstupu vymezeného bytelnými poli-cejními zátarasy (obr. 4 a 5).

O obnovení parlamentu se Skoti roz-hodli v roce 1998 v celonárodním refe-rendu. Výstavba parlamentního komple-xu byla předmětem mnoha sporů a dis-kuzí. Šlo o to, proč vlastně stavět nový parlament, když nedaleko vybraného

místa stála vhodná neoklasicistní budo-va. Autorem vítězného návrhu nového parlamentu byl vyhlášen katalánský archi-tekt Enriko Miralles s manželkou Bene-dettou Tagliabue.

Skotský parlament, který oficiálně ote-vřela britská královna Alžběta II v říjnu roku 2004, nyní sídlí ve stavebním kom-plexu s celkovou plochou 29 000 m2. Soubor budov • hlavní jednací sál• čtyři věžové budovy se sály pro jednání

výborů• informační sály a administrativní míst-

nosti• budova poslanců parlamentu• budova tisku• prosklené foyer• Queensberry House, dům ze 17. století,

S P E C T R U M

Obr. 8 Vstup do Musea of Scotland rohovou „obrannou“ věží

Obr. 9 Průhled schodišťovou halou

Obr. 10 Centrální prostor muzea

Obr. 11 Schodiště na střešní terasu

Obr. 12 Zákoutí s lavičkouObr. 13 Architektonické

prvky v interiéru – zavěšená betonová stěna

S P E K T R U M


jehož renovace byla součástí projektuzajišťuje pracovní a shromažďovací pro-story pro 129 členů parlamentu a zhru-ba tisíc dalších osob z řad parlamentních a civilních zaměstnanců.

Beton byl použit pro nosné konstruk-ce budov i jako estetický materiál v in-teriérech spolu s dřevěnými a žulovými obklady, ocelí a sklem (obr. 6).

Konstrukce budov s výjimkou členitého foyer z oceli a skla je kombinací prefab-rikované a monolitické technologie. Stro-py místností jednotlivých poslanců (po 15 m2) v budově s neobvykle tvarova-nými okny tvoří betonové valené klenby. Konstrukci jednacího sálu nesou zdvoje-né ocelové nosníky obložené betonový-mi panely. Strop přízemí budovy, hlavní

veřejný prostor s recepcemi, restauracemi, vzdělávacím centrem a obchody, tvoří tři betonové klenby. Ty byly, stejně jako klen-by v místnostech poslanců nebo někte-rých jednacích sálech výborů, odlity na podlaze a poté vyzdviženy a osazeny na podpory – stěny a sloupy (obr. 7). Všech-ny nekryté betonové povrchy jsou vyhla-zeny do měkkého hedvábného lesku.

Výstavba objektů v novém areálu pro-bíhala pět let a přišla skotské daňové poplatníky na 430 mil. GBP (původní roz-počet byl 55 mil. GBP). Důvodem bylo postupné rozšiřování projektu a množ-ství změn, neboť autor své návrhy neu-stále přepracovával, až do své předčasné smrti. Náklady na stavbu později vzrostly

i v souvislosti s protiteroristickými opatře-ními zavedenými po září 2001.

M U S E U M O F S C OT L A N D

Mezi kostel Greyfriars Kirk a Královské skot-ské muzeum je situována nová chlouba Edinburghu – Museum of Scotland. Muze-um věnované historii, obyvatelům a kul-tuře Skotska bylo otevřeno v roce 1998. Budovu navrhli architekti Benson a For-syth jako postmodernistický skotský hrad tak, že svým měřítkem i charakterem har-monicky koresponduje s okolní starou uni-verzitní čtvrtí města (obr. 8). Vnější fasáda členěná výraznými okny je obložena zlata-vým pískovcem z Morayshire. Od vestibu-lu situovaného v rohové válcové věži pro-chází návštěvník poměrně úzkou vstupní

halou do trojúhelníkového centrálního pro-storu otevřeného na celou výšku budovy (obr. 9 a 10). Příchozí se cítí jako v kated-rále. Kámen použitý na vnější fasádě pře-chází do interiéru v úloze nášlapné vrst-vy podlahy haly. Bílý beton s hedvábným povrchem (obr. 11 až 13), vápenec, buko-vé obklady a hladké omítky použité v inte-riéru vzbuzují v návštěvníkovi pocit prosto-ru a světla a provázejí ho výstavními galeri-emi, v nichž znovu ožívají celé dějiny Skot-ska od nejstarších dob až po současnost. Architekti budovy se podíleli i na uspořá-dání muzejní expozice. Dynamickým čle-něním prostoru a důmyslným osvětlení vedou návštěvníka k soustředění pozor-nosti na vlastní expozici a potlačují vnímá-ní budovy samotné. Způsob běžný v ma-lých izolovaných galeriích se zde poda-řilo rozšířit na celou budovu muzea. Ze

střešní terasy, koncipované jako trup fre-gaty, má návštěvník jedinečný výhled na město a jeho historické budovy až k po-hoří Pentland Hills. Náklady na vybudovaní muzea činily zhruba 50 mil. GBP (32 mil. GBP stála vlastní budova a zbytek přípra-va a vybudování expozic a sběr a konzer-vace sbírek).

R E G E N E R AC E P Ř Í S TAV U

Severně od centra Edinburghu leží u bře-hu zálivu Forth edinburský přístav Leith, kdysi jeden z nejvýznamnějších v Evro-pě. Postupem doby však průmysl a lod-ní doprava daly přednost přístavům na západě Skotska a jihu Anglie. Proto dnes přístavní čtvrť Edinburghu prochází hlubo-kou proměnou (obr. 14). Dřívější přístav-

ní zařízení a sklady jsou přestavovány na obytné a administrativní komplexy, odpo-vídající současným potřebám. Součas-ně zde vyrůstají hospůdky a restaurace s charakteristickou atmosférou.

Jana Margoldová, Vlastimil Šrůma

BETON TKS

tel.: 224 812 906, e-mail: [email protected]

fotografie: Jana a Jan Margoldovi,

Vlastimil Šrůma

S P E C T R U M

Obr. 14 Stará přístavní skladiště přestavěná na kancelářské a bytové domy

Obr. 15 Monolitické betonové balkony na historickém kamenném mostě

S P E K T R U M

H O D N O C E N Í V O J E N S K Ý C H L E T I Š T N Í C H P L O C H

O B N O V A Z A Ř Í Z E N Í C I V I L N Í H O L E T E C T V Í P O V Á L C E


S P E C T R U M

Beton je hlavním konstrukčním materiálem pro letištní plo-chy a konstrukce letectva Spojených států amerických. Betono-vé letištní plochy jsou průběžně hodnoceny a opravovány, aby vyhovovaly požadavkům letectva. Pokud letištní plocha selže, má to katastrofální následky. Vojenské akce po 11. září 2001 vyža-dovaly přesuny velkého množství vojenského materiálu. Během několika měsíců musela být zprovozněna letiště v jihozápadní Asii, v Afganistánu a Íraku. Týmy vojenských leteckých inženýrů byly zodpovědné za posouzení jejich stavu a rychlou obnovu.

Hodnocení letištních ploch je děleno na: účelové (100 přejez-dů nebo počáteční „nával“ misijních letadel), udržovací (5 000 přejezdů nebo očekávaná operace) a trvalé (50 000 přejezdů nebo dlouhodobé operace). Klasifikace letištních ploch je říze-na vojenskými misemi a počtem přejezdů, které vozovka musí unést. The Air Force Civil Engineering Support Agency je odpo-vědná za hodnocení udržovací a trvalá. Účelová hodnocení jsou prováděna veliteli jednotlivých operací.

Hodnocení letištních ploch probíhá ve fázích. Je definován návrh letiště na základě stávajících prováděcích plánů, zázna-mů o údržbě a vrtných profilech a je posouzen povrch letišt-ní plochy jsou získána data o vojenských misích, tzn. kolik typů letadel bude využívat letiště a co budou převážet (výzbroj nebo jiný náklad).

Informace o tloušťce letištní plochy na různých místech plo-

chy jsou získávány z jádrových vývrtů. Vzorky jsou odebírány ze středů ploch, kudy projíždějí letadla. Pokud není odebrání vzor-ků z těchto míst možné, je měřena tloušťka na zesíleném okra-ji letištní plochy a potom srovnávána s dostupnými historickými stavebními záznamy.

V Afghanistánu bylo mnoho letištních ploch poškozeno a za-nedbáno již v období sovětské okupace. Na vzletových, přistá-vacích a pojezdových drahách s velkým počtem trhlin, byly tucty vysprávek kráterů. Opravy kráterů nebyly jednoduché. V zemi bylo těžké najít kamenivo, protože půda je tam převážně písčitá. Hrubé kamenivo do podkladních vrstev bylo třeba převážet na velkých nákladních autech. Těžká stavební technika však nejpr-ve musela být do země dopravena na lodích. Opravy letištních ploch byly zpočátku velmi náročné na manuální práci s primitiv-ními nástroji a metody hutnění. Průběžné opravy v současnosti zajišťují koaliční vojenské jednotky.

Z článku Guy Wells (USAF Retired): Contingency airfield pavement

evaluations, Concrete Engineering International, Vol. 9, No. 3, Autumn

2005, pp. 38–41

přeložila a upravila redakce, kráceno

Ve stínu účasti ve vojenských akcích v Íraku Britské královské letectvo zajišťovalo znovuotevření civilních letišť v Prištině v Ko-sovu, roku 1999, a v Kábulu v Afghánistánu, roku 2002.

Po zajištění letiště v Prištině byl vypracován třífázový plán k je-ho opětovnému uvedení do plného provozu: restaurace zaříze-ní letiště z fondů NATO, aby mohla sloužit k letům vojenských sil a humanitární pomoci; společenská smlouva se záměrem uve-dení letiště do plného civilního provozu pomocí dotací OSN; vrá-cení letiště městu Priština ke komerčnímu využití.

V Kábulu v Afghánistánu byla všechna zařízení letiště zniče-

na, hlavní přistávací a rozjezdová dráha byla terčem vojenské-ho letectva USA. Když na místo dorazilo britské letectvo, byl zde již jeho bývalý ředitel a probíhaly základní opravy. Práce na rekonstrukci letiště si vynutily úzkou každodenní spolupráci mezi vojenskými a civilními autoritami.

Průběh oprav měl postupně umožnit provoz letiště pro opera-ce C-130 Hercules a letecké operace C-17 rozšířením rozjezdo-vých a přistávacích drah a dobudováním infrastruktury.

Obr. 1 Probíhající oprava vzletové dráhy na afgánském letišti, z opačného konce dráhy startuje nákladní letadlo C-17

Obr. 2 Typ dráhy a únosnost podkladu určují povolené zatížení letadly (beton působí jako „most“, zatížení je

roznášeno s menší intenzitou na větší plochu podkladních vrstev než pod poddajným asfaltem)

Dokončení na str. 63

Obr. 3Obr. 2Obr. 1

A K T U A L I T Y

B E T O N T K S M Á N O V É W E B O V É S T R Á N K Y

T É M A T A Č Í S E L 6 . R O Č N Í K U Č A S O P I S U B E T O N T K S V R O C E 2 0 0 6

B E T O N • T E C H N O L O G I E • K O N S T R U K C E • S A N A C E 6 / 2 0 0 5 6 3

T O P I C A L S U B J E C T S

Webové stránky www.betontks.cz už mají novou podobu. Kromě základní změny vzhledu byla změněna i jejich struktura a doplněny některé funkční prvky, např. diskusní fórum, formulář pro kontaktování redakce atd.

Na titulní stránce naleznete vždy představení aktuálního čísla a samostatné přílohy časopisu pro daný ročník. Budou zde také oznamovány akce pořádané zakladateli časopisu (ČBS, SSBK, SVB ČR a SVC ČR) s odkazem na pořadatelovy stránky. O ak-tuálních událostech Vás budeme informovat v pravém sloupci v oddílu Novinky.

Přidáním diskusního fóra dáváme čtenářům časopisu a ná-

vštěvníkům stránek prostor pro vzájemnou výměnu názorů. Pro autory je zde nově možnost on-line zaslání anotace k článku do čísla v edičním plánu. V sekci Redakce >> Napište nám může-te využít jednoduchého formuláře pro okamžité zaslání zprávy na adresu redakce.

Vylepšili jsme také on-line objednávky. Přímo ze stránek může-te nyní objednávat nejen předplatné, ale i samostatná čísla časopisu z našeho archivu.

Doufáme, že s novou tváří našich stránek budete spokojeni. A pokud ne, napište nám proč.

redakce a autor stránek

Číslo Hlavní téma Uzávěrka rukopisů Uzávěrka inzerce Vyjde1/2006 Prefabrikace, bytové a občanské stavby 20. 12. 2004 25. 01. 2006 únor 20062/2006 Vodohospodářské stavby 20. 02. 2005 24. 03. 2006 duben 20063/2006 Sanace 20. 04. 2005 25. 05. 2006 červen 20064/2006 Mosty a vozovky 20. 06. 2005 25. 07. 2006 srpen 20065/2006 Stavby pro volný čas – sportovní a kulturní 21. 08. 2005 25. 09. 2006 říjen 20066/2006 Podzemní stavby a tunely 20. 10. 2005 24. 11. 2006 prosinec 2006příloha Betonové povrchy 10. 02. 2005 15. 05. 2006 2. čtvrtletí 2006

Civilní dodavatel opravoval krátery v letištní ploše způsobené bombardováním, které měly průměr 10 až 15 m a nacházely se po 600 m podél střední čáry přistávací a odletové dráhy.

Na opravy kráterů se používají dvě metody, opětovné dyna-mické zhutnění vyhozeného materiálu v kráteru, nebo vyhlou-bení poškozeného materiálu (tzv. poškozené zóny) a nahrazení dovezeným kamenivem. Krátery v Kábulu byly opravovány dru-hou metodou.

Při hloubení poškozené zóny kráterů nebyl záhozový (výpl-ňový) materiál dosahující až do hloubky až 4 m vlhčen a hut-něn po vrstvách. Kvůli neadekvátnímu strojnímu zařízení a ne-

dostatku vody byly použity pouze improvizované hutnící meto-dy. Tím se zvýšilo riziko sesuvu výplňového materiálu na jaře během tání, což mohlo vést k vytvoření dutin pod letištní plo-chou a k jejímu selhání. K vyřešení tohoto problému bylo přive-zeno speciální hutnicí zařízení z Velké Británie.

Civilní opravy, přestože se zrychlily a blížily se k závěru, nemohly být dokončeny v plánovaném termínu. Opravy váž-ných poškození pojezdových ploch museli zajistit vojenští inže-nýři. Problémem byla dodávka materiálů a nízké teploty. Pro rekonstrukci letiště byly získány prefabrikované základové patky mostů, které, i přes své neobvyklé rozměry, posloužily k impro-vizovaným opravám betonových desek.

Z článku Major John White, 12 Engineering Brigade: Restoration of civil air

facilities following war, Concrete Engineering International, Vol. 9, No. 3,

Autumn 2005, pp. 43-45

přeložila a upravila redakce, kráceno

Těm čtenářům, kteří se chtějí dozvědět více o digitální fotografii, doporučujeme nahlédnout na webové stránky SVB ČR www.svb.cz. V oddílu Odkazy najdete pod názvem “Rozlišení digitálních fotografií” spojení na sérii článků o uvedeném tématu.

Obr. 1 Nedostatek vhodného zařízení vyžadoval improvizované hutnicí postupy prováděné civilními dodavateli

Obr. 2 Civilní dodavatelé oprav letištních drahObr. 3 Opět plně funkční pojezdová a parkovací dráha letiště

v Kábulu

A K T U A L I T Y

S E M I N Á Ř E , K O N F E R E N C E A S Y M P O Z I A


T O P I C A L S U B J E C T S

S E M I N Á Ř E , K O N F E R E N C E A SY M P O Z I A V Č R

BETON V PODZEMNÍCH A ZÁKLADOVÝCH KONSTRUKCÍCH2. konferenceTermín a místo konání: 15. února 2006, PrahaKontakt: Sekretariát ČBS, Samcova 1, 110 00 Praha 1, tel.: 222 316 195, 222 316 173, fax: 222 311 261, e-mail: [email protected], www.cbz.cz

NOVINKY V NAVRHOVÁNÍ NA ÚČINKY POŽÁRUKurz• nové poznatky zahrnuté do požár. návrh. norem ČSN EN 199x-1-2Termín a místo konání: 22. února 2006; od 14:00 do 20:00 hod., FSv ČVUT v PrazeKontakt: Katedra ocelových a dřevěných konstrukcí, Seminář, Thákurova 7, 166 29 Praha 6, www.k134.fsv.cvut.cz, email: [email protected]

BÍLÉ VANY – VODOTĚSNÉ KONSTRUKCE Z KONSTRUKČNÍHO BETONU Školení Termín: Březen 2006Kontakt: Sekretariát ČBS

TECHNOLOGIE, PROVÁDĚNÍ A KONTROLA BETONOVÝCH KONSTRUKCÍ5. konference Termín a místo konání: 12. dubna 2006, PrahaKontakt: Sekretariát ČBS

MOSTY 200611. mezinárodní sympozium• výstavba, správa a údržba mostních objektů v ČR• mosty v České republice, v Evropě a ve světě• stavební činnost v oboru mostního stavitelstvíTermín a místo konání: 27. a 28. dubna 2006, Hotel Voroněž, BrnoKontakt: Sekurkon,, Šumavská 31, 612 54 Brno, tel.: 549 131 555, fax: 541 236 510, e-mail: [email protected]

SANACE 200616. mezinárodní sympoziumTermín a místo konání: 24. a 25. května 2006, Brno, Rotunda pavilonu AKontakt: e-mail: [email protected], www.sanace-ssbk.cz

VÝROBKY PRO BETONOVÉ KONSTRUKCE 2006SeminářTermín a místo konání: 24. května 2006, PrahaKontakt: Sekretariát ČBS

CONCRETE STRUCTURES FOR TRAFFIC NETWORK2. středoevropský betonářský kongrestransport infrastructure developmentTermín a místo konání: 21. a 22. září 2006, Hradec KrálovéKontakt: e-mail: [email protected], www.cbz.cz

Z A H R A N I Č N Í K O N F E R E N C E A SY M P O Z I A

BETONTAG 2006Mezinárodní konference a výstava• výzkum a vývoj• výstavba (infrastruktura, pozemní a podzemní stavby)• nová výstavba v zahraničí s důrazem na středoevropské zeměTermín a místo konání: 30. a 31. března, Austria Center, VídeňKontakt: ÖVBB, fax: +431 504 1596, e-mail: [email protected], www.concrete-austria.com

OPERATION, MAINTENANCE AND REHABILITATION OF LARGE INFRASTRUCTURE PROJECTS, BRIDGES AND TUNNELSIABSE konferenceTermín a místo konání: 15. až 17. května 2006, Kodaň, DánskoKontakt: e-mail: [email protected], www.iabse2006.dk, dále viz BETON TKS 5/2005

INTERNATIONAL CONFERENCE ON BRIDGESTermín a místo konání: 21. až 24. května 2006, Dubrovník, ChorvatskoKontakt: e-mail: [email protected], dále viz BETON TKS 5/2005

SECOND f ib CONGRESSTermín a místo konaní: 5. až 8. června 2006, NeapolKontakt: The Secretariat, 2006 fib Naples Congress, fib ITALIA, Dept. of Structural Analysis and Design, Univ. of Naples Federico II, via Claudio, 21 - 80125 Naples, Italy, fax: +39 081 768 3491, e-mail: [email protected], www.naples2006.com

EUROPEAN SYMP. ON SERVICE LIFE AND SERVICEABILITY OF CONCRETE STRUCTURES ESCS 2006Mezinárodní sympozium• service life planning and durability designof structural systems• quantification and classification of degrading loads onto structures• degradation mechanisms, lifetime quality and criteria for service life• long term strategies and planning MR&R technologies• service life issues in education and trainingTermín a místo konání: 12. až 14. června 2006, Helsinki, FinskoKontakt: Concrete Ass. of Finland, P.O. Box 11, 00131 Helsinki, Finland, MarjaLeena Pekuri, tel.: +358 969 623 621, fax: +358 912 992 91, e-mail: [email protected], www.escs.fi

STRUCTURAL FAULTS & REPAIR 200611. mezinárodní konference• bridge investigation and repair, buildings, masonry and civil struct.• concrete and advanced compositeTermín a místo konání: 13. až 15. června 2006, Edinburg, SkotskoKontakt: Prof. M. C. Forde, PhD, University of Edinburgh, School of Engineering & Electronics, The Kings Buildings, Edinburgh EH9 3JL, UK, fax: +441 314 528 596, e-mail: [email protected], www.structuralfaultsandrepair.com

CONCRETE SOLUTION 2. mezinárodní konference o opravách betonových konstrukcíTermín a místo konání: 27. až 29. června, St. Malo, Bretaň, FrancieKontakt: e-mail: [email protected], www.concrete-solutions.info, dále viz BETON TKS 4/2005

BRIDGE MAINTENANCE, SAFETY AND MANAGEMENT3. IABMAS konferenceTermín a místo konání: 16. až 19. července 2006, Porto, PortugalskoKontakt: [email protected], www.iabmas06.comdále viz BETON TKS 5/2005

SHORT AND MEDIUM SPAN BRIDGESCSCE konferenceTermín a místo konání: 23. až 25. srpna 2006, Montreal, Kanada

CONFERENCE TEXTILE REINFORCED CONCRETE – ICTRC1. mezinárodní konference RILEM a Workshop on Numerical Modelling of Quasi-Brittle Reinforced Composites• fibres and textilies, cementitious matrices• durability, bond and composite properties• modelling approaches, production technologies• existing and future applicationsTermín a místo konání: 6. a 7. září 2006, RWTH Aachen University, NěmeckoKontakt: Institute of SC, RWTH Aachen University, Mies-van-der-Rohe-Str. 1, 52056 Aachen, Germany, tel.: +492 418 025 170, fax: +492 418 022 335, e-mail: [email protected], web: http://sfb532.rwth-aachen.de/ictrc

RESPONDING TO TOMMOROW‘S CHALLENGES IN STRUCT. ENGINEERINGIABSE symposiumTermín a místo konání: 13. až 15. září 2006, Budapešť, MaďarskoKontakt: http://www.iabse.hu, http://www.iabse.org/conferences/budapest2006/, e-mail: [email protected]ále viz BETON TKS 4/2005

ODBORNÉ ZAMĚŘENÍ KONFERENCE

Výrazný nárůst počtu významných podzemních staveb z betonu a rychlý rozvoj s tím souvise-jících návrhových postupů a technologií je jedním z charakteristických rysů stavebnictví ČR od konce 90. let. Povrchová doprava houstne a bohatnoucí společnost si může dovolit důraznější prosazování požadavků na kvalitu životního prostředí. To zahání exponované úseky komunikací stále častěji do tunelů, a to i v geologických a geografických podmínkách velmi komplikovaných. V současnosti je tak v ČR ve stavbě nebo čerstvě dokončeno nezvyklé množství silničních a že-lezničních tunelů, které jsou vesměs cenným obohacením dosavadních technických znalostí a zkušeností všech, kdo se zabývají betonem a betonovými konstrukcemi na styku se zeminou a v interakci s ní. Česká betonářská společnost ČSSI (ČBS) se z těchto důvodů rozhodla uspořádat 2. konferenci na téma betonu v základových a podzemních konstrukcích. Snahou je navázat na úspěch první konference na toto téma (únor 2004) a soustředit v programu to nejdůležitější a nejzajímavější, co bylo v daném oboru realizováno v uplynulých dvou letech. Vedle technologických a materi-álových novinek a nově realizovaných tunelů, kolektorů a podzemních prostor z betonu všeho druhu budou součástí programu i novinky z oblasti betonových základů plošných, hlubinných a speciálních. Zvláštní pozornost bude věnována bílým vanám, tedy podzemním vodotěsným betonovým konstrukcím, a problematice předpínání podzemních a základových konstrukcí. Důležitým aspektem, na který se program konference rovněž zaměří, bude trvanlivost betono-vých konstrukcí na styku se zeminou.

HLAVNÍ TEMATICKÉ OKRUHY

A Základové konstrukce z betonu A1 Interakce konstrukce a podloží A2 Aplikace ČSN EN 206-1 a trvanlivost základů A3 Diagnostika, poruchy a sanace základůB Předpínání základových a podzemních konstrukcíC Vodotěsné betonové konstrukce (bílé vany)D Tunely D1 Provizorní ostění, aplikace stříkaného betonu a vláknobetonu D2 Definitivní ostění D3 Betonové vozovky v tunelech

VĚDECKÝ VÝBOR

Prof. Ing. Jan L. Vítek, CSc., předseda, Ing. Pavel Kasal, Doc. Ing. Jan Masopust, CSc., Ing. Petr Nosek, Ing. Jan Perla, Prof. Ing. Jaroslav Procházka, CSc., Ing. Jiří Smolík, Ing. Vlastimil Šrůma, CSc., MBA

TERMÍN A MÍSTO KONÁNÍ

Konference se bude konat ve středu 15. února 2006 v Kongresovém sále Masarykovy koleje ČVUT v Praze 6, Thákurova 1. Doprovodná výstava se bude konat v těsném sousedství sálu.

KONTAKTNÍ SPOJENÍ, DALŠÍ INFORMACE

Pro další informace se obracejte na:Českou betonářskou společnost ČSSI (ČBS): koncepce a odborná náplň konference,ČBS Servis, s. r. o.: organizace konference, možnosti firemní prezentace.

Česká betonářská společnost ČSSIa

ČBS Servis, s. r. o.www.cbz.cz

15. února 2006Praha, Masarykova kolej ČVUT

2. konference

BETONV PODZEMNÍCH A ZÁKLADOVÝCH

KONSTRUKCÍCH

KONEČNÁ POZVÁNKA

CCC 2006 Preliminary Invitation

HRADECKRALOVE

Concrete Structures for Traffic Network

Preliminary Invitation and Call for Papers

2nd CCC Congress

HRADEC KRALOVE 2006

21–22 September 2006

Aldis Congress Centre (KC Aldis)

Hradec Kralove

Eliscino nabrezi 375

Czech Republic

F O U N D I N G M E M B E R S2006The 2nd Central European Congress on Concrete Engineering

Host CCC Association

Czech Concrete Societywww.cbz.cz

The purpose of the 2nd CCC Congress HRADEC KRALOVE 2006 is to give participants an idea of rapid development in traffic networks in relevant countries and internationally, as well as to outline financing problems and plans toward the future. Exchange of experience and practice in design and technology of concrete structures will belong among the priciple objectives of the congress. The main attention of the congress speakers and participants will be paid to road and railway bridges, tunnels and motorway concrete pavements. Several challenging speeches to financing traffic infrastructure projects are expected.

OFFICIAL LANGUAGEThe official language of the Congress will be English. In addition, simultaneous translation into Czech and several other languages will be arranged.

CONGRESS TOPICS

Topic 1TRANSPORT INFRASTRUCTURE DEVELOPMENTNational and cross-border projects, motorway and high-speed railway network, new trendsTopic 2ROAD AND RAILWAY BRIDGESNew concepts and projects, designing, construction, management and maintenanceTopic 3TUNNELSNew trends, safety aspects of design, advanced concrete applicationTopic 4CONCRETE PAVEMENTSProgressive materials, concrete admixtures, special technologies and methods, surface working Topic 5CONCRETE STRUCTURES FOR HIGH-SPEED RAILWAYS AND CORRIDORSSpecial requirements, new materials and hybrid structures application, role of prefabrication Topic 6 FINANCING OF TRAFFIC INFRASTRUCTURE PROJECTSPrivate-partner-projects (and other) experiences, real possibilities, promises and hunches

OBJECTIVE

Contributions are invited in accordance with the Congress general theme and topics. Papers should be innovative, challenging and reflect current and future trends and practices in all aspects of concrete and hybrid structures. Advanced case studies are particularly welcome. All papers should fit within the general theme of the Congress.

SUBMISSION PROCEDURE FOR ABSTRACTSAbstracts of 150–250 words, in English, have to be submitted in MS Word to the Congress Secretariat by 15 January 2006. Information on the acceptance of abstracts and for the preparation of final papers will be given by 31 March 2006. All papers accepted by the Scientific Committee and presented at the Congress or by oral presentation or by poster will be published on the Congress CD-ROM and in Congress Proceedings.

SAMPLE FORMAT FOR ABSTRACTSThe following information should be given on the top of the abstract:■ 2nd CCC Congress Hradec Kralove 2006 “Concrete Structures for Traffic

Network”■ Full name, e-mail and full address of the main author, full names of the

co-authors■ Title of the contribution (max. 60 characters)■ Specific Congress topic to which the abstract is submitted■ 3-5 key wordsPlease use preferably the electronic Format Abstract Form available on the Congress website www.cbz.cz.

POSTER SESSIONA poster session will be organized for participants who prefer discussion, if the poster is selected by the Scientific Committee.

CALL FOR PAPERS

IMPORTANT DATES FOR YOUR DIARY15 January 2006 Submission of abstracts31 March 2006 Acceptance notification15 June 2006 Submission of final papers

Marek Zámečník, stavbyvedoucí úseku D1104 Dobšice – ChýšťSkanska DS a.s., závod 86 – Uherské Hradiště



SKA_DS_Inz_èasopis-Beton-TKS(2508)FINAL-krivky.indd 1 2.12.2005 16:33:25

vozovky a letiŠtĚ

Documents