Urychlení silničních stavebních prací za použití prefabrikovaných opěrných zdí

Použití opěrných zdi z prefabrikátů k zabezpečení svahů přináší nejen významnou úsporu času, nýbrž i nezanedbatelné snížení nákladů v řádu milionů. Přinášíme informaci ze stavby v Bavorsku, která vzbudila mimořádnou pozornost odborné veřejnosti.

Pro mimoúrovňovou křižovatku na Weberově křížení v bavorském Hepbergu byly použity opěrné zdi z prefabrikátů s přírodním kamenem místo opěrných zdí z betonu vyrobeného na místě. Na úseku o celkové délce 371 m přineslo toto rozhodnutí úspory v řádu milionů. Důsledkem této strategie win-win mezi vedením stavby a investorem bylo zjednodušení průběhu stavby a výrazně snížené výrobní náklady. Rovněž automobilisté a místní obyvatelé v okolí stavby byli mnohem méně vystaveni negativním účinkům stavebních prací (kratší doba výstavby, objížďka a zařízení staveniště).

Montáž metodou „just in time“

Od června 2018 probíhaly stavební práce, které měly vyřadit křižovatku dvou státních silnic u Ingolstadtu. Na místě, kde dříve byl nadprůměrně vysoký nárůst dopravy řízen světelným signalizačním zařízením a kde pravidelně vznikaly kongesce, projíždějí nyní vozidla kolem obce Hepberg plynule, bez křižovatky. Bylo to umožněno snížením státní silice St 2335 mezi dálnicí A 9 a závodem Audi o 6 m. Napříč vznikl most k překlenutí spojení z Hepbergu do Lentingu na úrovni stávající státní silnice St 2229. Arge Berger Bau & Richarf Schulz jako dodavatelé zadali zavěšené opěrné konstrukce firmě Glatthaar Technology, Schramberg, ve Schwarzwaldu, která se specializuje na prefabrikované stavební díly s povrchem z přírodního kamene. Tyto díly se dají montovat flexibilně, velmi rychle a po úsecích, vždy podle postupu stavby a vedení dopravy – takříkajíc „just in time“, což je metoda sloužící ke snížení nákladů a zvýšení efektivity.

Přednosti opěrných zdí z prefabrikátů s povrchem
z přírodního kamene

   • Estetické vlastnosti přírodního kamene a stability železobetonu jsou optimálně kombinovány.
   • Rozměrová přesnost a zabezpečení kvality prefabrikátů prostřednictvím pravidelné kontroly zhotovitele a kontroly nezávislou zkušebnou jsou lepší než u tradičních postupů betonování na místě.
   • Náklady na opěrné zdi z prefabrikátů jsou až o 50 % nižší než na tradiční řešení z betonu vyrobeného na místě.
   • Prefabrikace a metoda montáže snižují dobu výstavby až o 80 %.
   • Doba zatížení obyvatel v blízkosti stavby negativními vlivy a omezení silniční dopravy se výrazně zkracují, uspoří se náklady za objížďku a zařízení staveniště.
   • V porovnání s jinými technologiemi, např. gabiony, které představují alternativu při řešeních s prefabrikovanými prvky, jsou náklady za kontrolu a údržbu podstatně nižší – a to po mnoho desetiletí.

Včetně povrchu z přírodního kamene

Heinz Necker, majitel inženýrské kanceláře „Ingenieurbüros Kronenbitter aus Horb a. N.“, se rozhodujícím způsobem podílel na úspěchu nové technologie. Podle jeho plánů byly ve dvou závodech zhotoveny příslušné díly a namontovány přímo na místě. Tradiční řešení z betonu betonovaného na místě by muselo, aby dosáhlo srovnatelných kvalitativních parametrů, být betonováno v jedné pracovní operaci. Tak by byl pro další práce betonážní takt připraven předem, což by vyžadovalo více času a kromě bylo nutno brát v úvahu závislost na počasí. Čelní plochy, původně plánované jako strukturované povrchy pohledového betonu, jsou nyní díky technologii prefabrikátů obloženy ušlechtilým přírodním kamenem, a to při výrazně nižších nákladech.
Pro „Mimoúrovňovou křižovatku jižně od Hepbergu“, jak zní oficiální název stavby, vybral Státní stavební úřad v Ingolstadtu dolomitický vápenec, pro tuto oblast typický. Svou světlou barvou s růžovo-šedým žíháním působí velmi efektně. Pochází ze závodu H. Geiger GmbH, Stein- und Schotterwerken a je odolný proti mrazu a chemickým rozmrazovacím prostředkům. V procesu výroby prefabrikátů se neoddělitelně spojil s ocelovou výztuží a betonem. A výroba v továrních halách mohla pokračovat podle stanoveného harmonogramu za každého počasí.
Závěr projektantů a stavbyvedoucího z Ingolstadtu: „Logistické procesy při výrobě stěn“ probíhaly zcela bez problémů. Firmy Glatthaar ze Schrambergu a koncesionář Huber z Rötzu ve vládním obvodu „Horní Falc“ dodávali prefabrikáty s přiměřeným předstihem před termínem instalování. Také samotná montáž prefabrikátů byla bezproblémová s využitím technologie firmy Glatthaar.

Porovnání úspor

Poslední z celkem 150 opěrných zdí byly montovány koncem roku 2019 v jižním úseku stavby. Hlavní architektka kompletní stavby Elena Merk konstatovala: „Kvalita prvků opěrných stěn, které jsou přesvědčivé i po estetické stránce, je velmi dobrá. Reakce našich pracovníků i obyvatel z okolí stavby vyjádřené Státnímu stavebnímu úřadu v Ingolstadtu byly pozitivní.“ Pokud jde o původně předpokládanou celkovou cenu, která podle Bavorského státního ministerstva pro bydlení, výstavbu a dopravu za srovnatelné opěrné zdi tradičního druhu konstrukcí činí 2 750 eur na m2 čelní plochy, uvedla hlavní architektka cenu 1 500 eur, tedy úsporu ve výši cca 45 %. Předpokládané ceny slouží jako pomůcka pro odhad nákladů v procesu projektování. Jsou pravidelně zjišťovány a uveřejňovány z průměru staveb v Bavorsku. Přepočteno po dokončení na 2 320 m² čelní plochy s přírodním kamenem, činí úspora nákladů cca 2,9 mil. eur. Do těchto pozitivních ekonomických výsledků se promítly i skutečnosti z praxe: zkrácení doby výstavby, zkrácení doby provizorního vedení dopravy (objížďka, zařízení staveniště).

Logistika a technologie

Současně s výrobou prvků opěrných zdí v obou výrobních závodech dal generální dodavatel přímo na místě připravit základ. Metoda k tomu je patentovaná, stejně jako zhotovení opěrných zdí. Zaručuje plynulou a především velmi přesnou montáž prefabrikátů. Nejdříve byla u spodní řady opěrných zdí (tloušťka betonových prefabrikátů je 14 cm) v nezámrzné hloubce provedena zadní strana ochranné vrstvy o tloušťce 10 cm a pozdějšího základu jako ztracené bednění. Na ostatních stranách bylo použito tradiční bednění. Spojovací výztuž prvků opěrných zdí byla v takto vzniklém bloku základu doplněna třmínky podle statických a konstrukčních požadavků. A vždy dva mírně vyvýšené betonové bloky v mezerách mezi jednotlivými pruty výztuže sloužily jako uložení pro později dodané opěrné zdi.
Ve třicetiminutových taktech přivážely silniční podvalníky opěrné zdi, spojené s přírodním kamenem, k uložení. Z robustních palet s vnitřní fixací byly snímány z nákladního vozidla před autojeřábem. Při zavěšení byl každý prefabrikát přesně na centimetr seřízen a uveden do horizontální polohy, že při ukládání mohl být přesně a rychle fixován na přední hranu připraveného základu. Následovalo spojení spojovací výztuže stěnových prvků s výztuží základu a závěrem vyplnění bloku základu betonem vyrobeným na místě. Zatížení pracovního prostoru nad základem dodatečnou výplní je zárukou trvalé stability.

Zpracovala: Marie Gajdošová

Literatura:

[1] Biesalski, M. Straßenbaubeschleunigung mit Fertigteil-Stützmauern, Straßenund Tiefbau 2020, č. 2, str. 34–37.
[2] https://www.stbain.bayern.de/strassenbau/projekte/B12S.ALSB0010.00.html
[3] https://www.csu-hepberg.de/umbau-weberkreuzung/