Rekonstrukce historického ocelového nýtovaného mostu na vltavské vodní cestě

Most bývalé polní dráhy ÚČOV – km 1,58

Pražský plavební kanál Troja–Podbaba, který byl vybudován na přelomu 19. a 20. století, v současnosti kříží tři propojení s Císařským ostrovem. V březnu 2021 se rozběhla rekonstrukce prvních dvou, která cílila na zabezpečení podjezdných výšek v úrovni 7 m nad vodní hladinou. Obnova obou mostů se odehrála v rámci jedné výrobní zakázky a jednoho staveniště. Byla řízena jedním vedoucím projektu a jeho výrobním kolektivem. Jednalo se o realizaci dvou staveb – Stavba 005.A (historický most) a Stavba 005.B (silniční most).

Most bývalé polní dráhy je první nejen dobou vzniku, ale také umístěním v plavebním kanálu – je prvním ve směru staničení této překračované vodní cesty. Pomocí úzkorozchodné dráhy sloužil původně pro dopravu kalů z historické čistírny odpadních vod na kalové pole na Císařském ostrově. Po vysušení byly převáženy loděmi k zemědělskému využití na Mělnicko. Dobou zrodu zapadá most do výstavby plavebního kanálu a historické čistírny.

Historický most (realizace Stavby 005.A) je součástí areálu Staré čistírny odpadních vod v Praze-Bubenči (na PVK je značená jako SČOV), který je národní kulturní památkou, most sám je kulturní památkou. Před rekonstrukcí byl most pro svůj špatný stav nepřístupný. Během opravy mostu byla pozice mostovky zvýšena o 2,35 m a na bubenečském (levém) břehu bylo doplněno inundační pole coby první pole mostu k lepší průtočnosti při povodních. Návrh tohoto nepředepnutého železobetonového přímopochozího pole o třech trámech byl volen záměrně jednoduchý se střízlivými proporcemi, aby kompozičně nekonkuroval původnímu ocelovému nýtovanému mostu s dolní mostovkou a se dvěma hlavními příhradovými nosníky s klenutým horním pasem, a aby naopak podtrhl jeho elegantní tvar. Součástí zadání bylo též přebudování obou předpolí mostu, zásadní proměna nastala především na předpolí v Bubenči. Na postupně zvýšeném tělese od historické budovy čistírny přes most až po nově zbudované zarážedlo na ostrově došlo k obnově koleje polní dráhy o rozchodu 700 mm, přičemž bude výhledově možné ji napojit na soustavu kolejišť v areálu muzea. Po následném nasazení drážních vozidel by se tak most mohl znovu předvést jako funkční kus historie města. Zásadním způsobem změnilo podobu také vybavení celé stavby. Utváření vzhledu bylo řešeno v průběhu stavby v úzké součinnosti s Národním památkovým ústavem, což zadání stavby přirozeně požadovalo.

Rozhodující vliv na průběh rekonstrukce chráněné památky však měl technický stav původního ocelového mostu. Před zahájením prací byl již natolik vážný, že níže popsaná realizace přisoudila konstrukci osud muzejního exponátu, a to pouze v případě, že její vlastník bude mít zájem tuto relikvii umístit a spravovat. K tomu dodnes nedošlo.

Významným způsobem do postupů stavby zasáhlo svými vlastnostmi také území s výrazným fundamentem environmentálního inženýrství, na kterém realizace probíhala. Kromě běžných inženýrských sítí pražského intravilánu se jednalo především o podzemní zděná vodohospodářská díla historického areálu, plochy možných záplavových území a významná umělá vodní cesta, jejíž provoz stavba občas omezovala či zastavovala. Toto v kombinaci se samotnou potřebou činností v kanále z plovoucího lešení, případně ze soulodí s autojeřábem na nosiči, použitým materiálem na tlačném člunu a s remorkérem průběh prací komplikovalo, ale do značné míry také ozvláštňovalo.

Charakter této stavby určovala z velké míry snaha o záchranu původního nýtovaného památkově chráněného mostu, která však nebyla korunována úspěchem. Osobně mě výsledek utvrdil v mém názoru na snahy o záchranu jiného pražského nýtovaného mostu.

Dochovaný areál tří generací pražských čistíren vody je i ve světovém měřítku jedinečný. Realizace stavby tak proběhla v úzké spolupráci s jeho správci, kterým věnuji svůj vděk za hladký průběh.

Stavba 005.A – Most bývalé polní dráhy ÚČOV – km 1,58

Příprava na snesení, úvodní práce

Obr. 2 – Ochranná dřevěná skruž v podzemní spojovací komoře.

Nad rámec obligátních prací se sítěmi a pasportizace okolí přišly na řadu potápěčské práce v podobě pasportizace dna plavebního kanálu na zhruba 200 m úseku, tj. rozsahu staveniště předmětných dvou mostů. Ale také průzkumné práce v historických stokách – např. geodetické zaměření jejich přesné trasy a rozměrů pro zanesení do plánu staveniště v úmyslu přesně na povrchu určit vedení přístupové komunikace stavby. V kritickém bodě pod touto cestou se pak musely historické stoky vyskružit výdřevou tak, aby byly vůči provozu na povrchu chráněné (obr. 2). Dalším důvodem bylo hledání pozice jeřábu, který by pro snesení historické ocelové mostovky byl umístěn na levém břehu. Kolize s podzemními díly a např. též s trasami nadzemních bezdrátových mikrovlnných sítí byla zcela nežádoucí.

Bezprostředně s rozběhem prací byla zahájena mostní prohlídka. Nad zjištěními projektant mj. stanovil, že není možné odtížit korozí degradovanou nosnou konstrukci například snesením betonové desky mostovky. Ta totiž ve své rovině znatelně degradovaný most ztužovala. Podle předpokladu zhotovitele sice nebyla deska původní konstrukcí na mostě – způsob jejího provedení neodpovídal podobě prací ze začátku minulého století, později byla odhalena roxorová výztuž – avšak ocelová konstrukce pod deskou včetně vodorovných ztužidel byla natolik degradovaná, že se na ni nebylo možné spolehnout (obr. 3). Stavba proto nakládala břemenem s přibližně určenou hmotností a bylo nutné při jeho manipulaci uvažovat dostatečnou rezervu nosnosti jeřábu.

Obr. 3 – Degradovaný koncový příčník.

Jeden z důvodů degradace podhledu byla i snaha správce mostu ochránit provoz v plavebním kanálu od odpadávání částí konstrukce na projíždějící plavidla. Na spodek proto natěsno připevnil králičí pletivo, ve kterém se udržoval „biogenní vzdušný sediment“ – spadané listí, ptačí hnízda a trus v konstrukci, rostoucí dřeviny různého stáří. Tento obal pak zajišťoval oceli stálé klima a vlhkost, které však k její životnosti nepřispěly.

Prohlídka také předepsala způsob zajištění konstrukce a podmínky pro její snesení. Projektant stanovil ztužení mostu v šesti příčných řezech. Ztužidlo se skládalo z rozpěry horních pasů příhradových nosníků mostu se dvěma diagonálními táhly pod rozpěrou. Také byly sestaveny ochranné konstrukce pro podvlečení řetězových úvazů pod břemeno přesně neznámé hmotnosti. Mimochodem prohlídka a vystrojování historického mostu byly první z řady prací, na kterých se podílel pracovní katamarán s nastavěným lešením – jeden ze stavbou použitých pracovních nosičů se souhlasem Státní plavební správy (SPS).

Pro snesení nakonec nebylo použito soulodí dvojice trupů, z nichž na jednom by stál jeřáb. Takové řešení by obnášelo několik měsíců práce na navržení a posudku sepnuté dvojice, ověření společností Československý Lloyd spol. s r.o. a dokončení legalizace této skupiny nosičů správou SPS. S objednatelem a Národním památkovým ústavem (NPÚ) však bylo smluveno, že jakmile bude břemeno odloženo na levý břeh (LB), bude zahájen podrobný průzkum – památkový a technický. Z dosavadního ohledávání konstrukce bylo totiž jasné, že času není nazbyt, neboť před stavbou stojí náročný úkol.

Liebherr LG 1550 byl oním jeřábem na kolovém podvozku, který dne 7. dubna 2021 ze své pozice na LB odložil ocelový most z umístění, ve kterém spočíval bezmála 120 let. Typem se jedná o jeden z nejvýkonnějších jeřábů na území ČR. Je to stroj, který v použité konfiguraci SLDB, příhradovým ramenem sestaveným na délku 56 m a konstrukcí nesoucí protizávaží na proměnné délce vyložení (tzv. superlift) zdvihne 110t břemeno na vyložení 37,9 m s protizávažím 225 t na superliftu. Toho bylo využito pro snesení břemene o předpokládané váze 100 t na připraveném vyložení 35 m. Pomocí superliftu zmenšil vyložení hlavního ramena s břemenem před otočením a odložením vedle sebe na břeh. Jeřábem zvážená hmotnost konstrukce těsně přesáhla 80 t (obr. 4).

Obr. 4 – Snesení původního mostu jeřábem Liebherr LG 1550.

Mimořádná mostní prohlídka, expertní zpráva Kloknerova ústavu, výroba věrné repliky nýtovaného ocelového mostu

Po snesení byl odbourán asfalto­-betonový kryt a železobetonová deska mostovky. K pokračující mimořádné mostní prohlídce (MMP) se přidaly např. nedestruktivní zkoušky původních ložisek, které nalezly vady a prasklinu. Stav konstrukce jasně vypovídal o nutném rozebrání na jednotlivé prvky. Totiž z jednoho styčníku mostu by bylo zpravidla zapotřebí vypreparovat a vyměnit v něm více profilů. Takovému rozsahu prací však lépe vyhovoval výkon výrobny. K tomu již v zadání bylo určeno, že mostovka bude nahrazena novou ocelovou konstrukcí. Silně poškozené prvky původní ocelové mostovky se z konstrukce vydělily. Hlavní příhradové nosníky se rozdělily zhruba na třetiny v místech, ve kterých se předpokládalo, že dojde k výměně velkého rozsahu prvků. Konstrukce byla pak přepravena do výrobny. Ještě před rozdělením konstrukce byla zahájena expertiza Kloknerova ústavu, kterou si s KÚ smluvně zajistil objednatel akce.

Diagnostické zkoumání probíhalo dále také ve výrobně, kde byla konstrukce nejprve otryskána pískem. K přiblížení stavu konstrukce uvádím úryvky ze závěru MMP: „… Korozní poškození dříve nepřístupné mostovkové části a jejích výztuh včetně napojení na hlavní nosníky lze charakterizovat jako velmi silné, lokalizované do styčníků a rozsáhlé. Poškození jednotlivých profilů je masivní a nezřídka končí kompletní perforací a proreznutím jednotlivých prvků. U styčníků byl detekován i významný počet nevyhovujících (korozně narušených) nýtových spojů. Dle místního šetření nelze doporučit žádnou část konstrukce mostovky (příčníky, mostovkové U nosníky) k opětovnému využití. … Pokud by se podařilo zachovat většinu z 2/3 diagonál hlavních nosníků, které by byly využitelné, a větší část horního pasu hlavního nosníku, bylo by zachováno z celé původní konstrukce pod 20 % původní hmotnosti, a to za složitých konstrukčních opatření a s dopadem do životnosti konstrukce.“

Z expertní zprávy Kloknerova ústavu uvádím pro představu toto: „… U všech svislic (členěné prvky) tvořených z pásnic a úhelníků bylo zjištěno významné lokální korozní poškození v oblasti napojení na spodní pás nosníku (dolní část svislice) a příčník mostovky (styčníkové plechy). Předešlý korozní průzkum navíc odhalil významnou kontaminaci těchto míst chloridovými anionty (úplné otryskání těchto sedimentů ve styčných oblastech se nezdařilo). Ve světle těchto skutečností lze použití těchto prvků označit za mimořádně rizikové (především v oblasti napojení svislic na dolní pás), a to i přesto, že míra lokalizovaného korozního poškození jednotlivých nýtovaných plechů svislic je různá a evidentně korozně narušené nýtované spoje jsou rozmístěny spíše náhodně. …“

Výsledkem velmi zajímavého procesu diagnostiky historického mostu tedy bylo zjištění, že většina materiálu, ze kterého je sestavený, je krajně nevhodné použít do konstrukce znovu. Suma hmotnosti takto vyřazeného materiálu činila 83 % původní váhy ocelové konstrukce. Nad těmito výsledky bylo na 3. září 2021 svoláno místní šetření do výrobny mj. za účasti Ing. Adama Scheinherra, MSc., Ph.D., (Magistrát hl. m. Prahy) a Ing. arch. Davida Měsky (NPÚ). Další vývoj včetně vyjádření Odboru památkové péče MHMP rozhodl o zhotovení věrné repliky původního mostu za využití původní výrobní technologie nýtování zatepla.

Výstavba

Pro úplnou představu ještě krátce uvedu práce s inženýrskými sítěmi, které proběhly ještě před snesením původní NK jeřábem LG 1550. Byla odvětrána a zkrácena větev NTL již nefunkčního plynovodu DN100, která vedla přes most na ostrov. Obdobně na celé délce naložila Stavba 005.A s původní vodovodní přípojkou DN 150 stávající vodní linky (SVL ÚČOV). Ta již také nebyla funkční, neboť ji v roce 2017 při výstavbě NVL ÚČOV zcela nahradila přípojka DN 300 jdoucí po silničním mostě Stavby 005.B. Také se rušily nefunkční rozvody sdělovací a elektro.

V průběhu řešení výše poodhalených problémů s původní ocelovou NK pokračovaly práce stavby v souladu se svým zadáním – byla zdemolována kamenná levobřežní opěra z kyklopského zdiva v těsném dotyku s již uzavřenou cyklostezkou A1. Svrchu byla odbourána, zarovnána a začištěna pravobřežní opěra nad kanálem na ostrově tak, aby později mohly být dobudovány její nové ŽB díly na požadovanou výšku s následně provedeným obkladem věrně napodobujícím původní kyklopské zdivo. Proběhlo částečné odtěžení LB násypu pro potřebu mikropilotového založení nové bubenečské opěry a levobřežního pilíře, který nově stojí v místě původní LB opěry. Obě LB podpory byly také vybaveny napodobeninou kyklopského zdiva. Mezi novou opěrou a pilířem vznikl prostor pro nové inundační ŽB pole mostu. Původní násyp byl také odtěžen podél své paty na levé straně – bok po toku. Byly zde založeny tři opěrné zdi, které vynesly budoucí zvýšený násyp do požadované úrovně tak, aby se nezvětšovala zabraná plocha pod stavbou nad určenou hranici. Tyto zdi pak také dostaly obklad z masivní žuly.

Výsledné tvarosloví stavby – úzká součinnost s Národním památkovým ústavem

Jak bylo uvedeno, významný vliv na konečnou podobu Stavby 005.A měl Národní památkový ústav, který je Odboru památkové péče MHMP zásadním poradním hlasem. V roli představitele NPÚ stavba vnímala Ing. arch. Davida Měsku, se kterým podrobně projednala budoucí provedení detailů NK, výrobní detaily nově budovaných dílů spodní stavby, podobu věrné repliky kyklopského zdiva coby obkladu spodní stavby mostu i podobu obkladu opěrných zdí, historizující vzhled dvoumadlového zábradlí na hranách koruny vozovky hlavní trasy a historizující zábradlí se svislou výplní na obou polích mostu a na římsách opěrných zdí. Stejně tak kombinovanou historizující dlažbu z velkých křemencových a z malých žulových kostek v hlavní trase. Konzultoval dříve předložený architektonický záměr a stratigrafické určení původní barevnosti pro stanovení nového odstínu NK, kdy autorem záměru i stratigrafie byl ak. soch. Josef Majrych. Technicky se s NPÚ také řešily trasy nových elektrických rozvodů v budově SČOV a podoby venkovního osvětlení v památkově chráněném areálu. Obzvláště sestavu konkrétních prvků použitých na osvětlení – stožáry, svítidla, detaily ramen na ocelové NK – vnímám jako nad očekávání zdařilou. Toto řešení je výsledkem opakovaných jednání, na kterých se Ing. arch. Měska dlouho nespokojil s předkládanými návrhy (obr. 5).

Obr. 5 – Imprese prosincového slunce na mostě.

Dokončení – montáž v Mělníku, připlavení na stavbu, osazení do mostního otvoru, parametry

Nýtování konstrukce probíhalo zatepla. Rozsah nýtování provedeného specializovaným lisem a ručním pneumatickým kladivem byl ve výrobně rozdělen v poměru přibližně 9 : 1. Ručně bylo nutné roznýtovat špatně dostupné prvky například uvnitř styčníků. Ostatní práce byly provedeny podstatně častěji použitým nýtovacím lisem v rámu s podobou velké podkovy. Druhé pole NK bylo ve třech základních dílech dopraveno do přístavu Mělník, kde byla konstrukce v dosahu přístavního jeřábu sestavena, donýtována a s pomocí druhého, kolového jeřábu uložena do tlačného člunu. Tento náklad pak remorkér dopravil 28. května 2022 do plavebního kanálu pod mostem a odtud byl dvěma kolovými jeřáby, Demag AC 500 z levého břehu a Demag AC 350 z pravého břehu na ostrově, osazen do mostního otvoru. Tento krok byl třešničkou na pomyslném dortu a završením přibližně rok a čtvrt trvajícího úsilí stavby a všech zúčastněných.

Netrvalo další tři měsíce a Stavba 005.A byla uvedena do provozu. V této poslední etapě prací se i na délce mostu dokončila pokládka koleje, která tou dobou již na ostatní trase ležela. Zajímavostí koleje na mostě bylo její uložení ve žlábcích pro každý kolejnicový pás zvlášť se zafixováním v zálivce na polyuretanové bázi s oddilatováním nad bubenečskou opěrou. Ve zbytku trasy od ZÚ byly pásy upevněny pružně na podkladnicích. Bylo dokončeno vybavení stavby a úspěšně byla pro TSK zaměřena a zpět předána do užívání cyklostezka A1.

Autoři: Ing. Vladimír Sommer, Stavby mostů a.s.,
Ing. Milan Vrabec, Stavby mostů a.s.,
Ing. Jakub Šmejkal, V-CON, s.r.o.,
Ing. Vladimír Engler, Valbek, spol. s r. o.

Použitá literatura:

1. BLAŽEK, Jan. Most bývalé polní dráhy ÚČOV – km 1,58. Mimořádná mostní prohlídka. 2021.
2. POKORNÝ, Petr; ŠTĚPÁNEK, Dušan; ŠTEMBERK, Pavel; BALÍK, Lukáš; KOLÍSKO, Jiří. Výsledky korozního průzkumu konstrukce ÚČOV – SO 209 (most bývalé polní dráhy pro dopravu kalů z historické čistírny odpadních vod v Praze-Bubenči). Expertní zpráva. 2021.