Nový most přes řeku Garonne zrychlí další rozvoj Bordeaux

• Foto

Francouzské město Bordeaux bylo založeno a vystavěno kolem svého vnitřního přístavu na řece Garonne. Vodní cesta je tak široká, že město, které se historicky rozvíjelo na západním břehu řeky, mělo pouze omezený přístup na protější břeh, a to po dvou mostech, z nichž jeden je trochu stranou od městského centra.

Ale nový most Jacquese Chaban-Delmase, který byl otevřen v březnu 2013, je navržen nejen s úmyslem překonat přírodní překážku tvořenou řekou Garonne, ale též s cílem spojit obě části města a stimulovat tak městský rozvoj na východním břehu. Nicméně, Městské společenství Bordeaux (Communauté Urbaine de Bordeaux), předkladatel návrhu stavby tohoto mostu, muselo zajistit, aby jeho přítomnost neomezila provoz přístavu v centru města a aby konstrukce mostu umožnila proplouvání velkých zaoceánských lodí pod mostem.

Inženýrský návrh mostu a použité stavební technologie musely nabídnout řešení v daných podmínkách, tj. respektovat chování 400 metrů široké řeky, jejíž denní výškové rozdíly hladiny v důsledku přílivu a odlivu dosahují v tomto místě při ústí řeky více než pět metrů; a také vzít v úvahu omezený prostor pro umístění staveniště blízko historického centra města.

Budoucí vlastník mostu se rozhodl zadat projekt v režimu kontraktu Design-Build, tedy „Vyprojektuj a postav“. Hlavní dodavatel stavby, společnost GTM, která patří do skupiny VINCI, společně s architektonickou firmou Lavigne-Cheron a francouzským konzultantem Egis JMI kontaktovali společnost Cimolai, se kterou založili pro stavbu tohoto zdvižného mostu sdružení. Byla přizvána specializovaná inženýrská společnost Hardesty & Hanover, aby navrhla mechanismus pohyblivého mostu, a součástí týmu se též stal renomovaný francouzský inženýr Michel Virlogeux.

Toto sdružení navrhlo konstrukci svislého zdvižného mostu, která je tvořena betonovými a ocelovými díly. Návrh byl oceněn pro svou architektonickou eleganci a také pro zjevnou jednoduchost zdvižného systému, a v roce 2007 získal tento tým zakázku na projekt a stavbu mostu.

Nový projekt spojuje oba břehy řeky Garonne mostní konstrukcí, která má tři konstrukčně na sobě nezávislé části. Hlavní pole je prostorově vklíněno mezi čtyři betonové věže, v nichž je umístěn systém lan, kladek a protizávaží poháněný elektromechanickými vrátky umístěnými v patě věží, který toto pole zdvihá. Hlavní konstrukční rám nosné konstrukce je tvořen podélným ocelovým „páteřním“ nosníkem, ke kterému jsou jako rybí kosti připojeny konzoly, které podpírají chodníky po stranách. Tento řez byl navržen tak, aby byl dodržen architektonický koncept oddělení uprostřed situované silnice od částí mostu určených pro cyklisty a chodce.

Délka mostovky měřená jako osová vzdálenost mezi ložisky na opěrách je 433 m; hlavní zdvižné pole má délku 117,4 m a je napojeno k levému a pravému říčnímu břehu dvěma navazujícími spřaženými ocelobetonovými vedlejšími konstrukcemi. Tyto konstrukce jsou tvořeny spojitými nosníky podepřenými na třech podporách; na břehu řeky, na mezilehlých pilířích a na pilířích, které tvoří základnu věží. Vedlejší konstrukce napojená na levý břeh měří 133,7 m a na pravý břeh 159,8 m.

Konstrukce hlavního pole se skládá z ocelového komorového nosníku výšky 3,7 m, ke kterému jsou přivařeny boční konzolové nosníky s proměnnou délkou, které podpírají chodníky po stranách mostu. Chodníkové konstrukce jsou tvořeny menšími ocelovými komorovými nosníky s výškou 600 mm, s ortotropní mostovkou o šířce 4,8 m a zakřivenou tenkou spodní deskou ve tvaru výseku válcové plochy. Hlavní ocelový komorový nosník má horní ortotropní mostovku, která je určena pro motorová vozidla a veřejnou dopravu – pro začátek pouze autobusy, i když konstrukce mostu byla navržena pro možné výhledové umístění tramvajové dopravy – a spodní ortotropní desku. Obě tyto části jsou spojené dvěma podélnými stojinami a ztužujícími deskami vytvarovanými a svařenými tak, že typický řez zdvižného pole tvoří tvar, který je podobný plochému šestiúhelníku. Příčná a torzní tuhost mostovky je zajištěna plnostěnnými příčníky z ocelových desek svařenými s horní ortotropní mostovkou a spodní ortotropní deskou, které jsou navzájem spojeny diagonálními výztuhami tvaru písmene L.

Vedlejší pole jsou spřažené konstrukce, které se skládají z hlavních ocelových nosníků a železobetonových desek, které byly částečně předem vyrobeny za použití systému Prédalle. Vrchní část betonové desky je monolitická a je připojena k horním pásnicím hlavních nosníků prostřednictvím přivařených trnů. Ocelová část nosné konstrukce je tvořena dvěma bočními a jedním hlavním středním nosníkem, které jsou propojeny po každých 4 m plnostěnnými příčníky. K vnějším stranám hlavních bočních nosníků jsou přivařeny konzolové nosníky proměnné délky, které podpírají chodníky. Ortotropní desky byly přivařeny k vnějším hranám spodních pásnic bočních hlavních nosníků, a propojují tak stojiny konzolových nosníků a vytvářejí stejný boční pohled, jako má zdvižné pole. Výška hlavních nosníků je proměnná od cca 1,5 m u opěr až po 3,2 m u příčníků v místě věží.

Omezení daná realizací stavby v blízkosti řeky a v říčním korytě, navíc na malém staveništi v městské zástavbě, přinutila inženýry, aby vymysleli netradiční metodu výstavby mostu. Zejména umístění staveniště ve městě s historickým významem a důrazem na rozvoj turistiky by výrazně zkomplikovalo organizaci a řízení stavby, pokud by byla realizována tradičními metodami přímo na místě samém.

Technici a inženýři společnosti Cimolai tedy hledali alternativní metodu transportu a výstavby nosných ocelových konstrukcí, která by byla efektivní odpovědí na zadaná omezení. Řešením bylo zhotovit celou nosnou konstrukci ve výrobně společnosti Cimolai v Itálii, naložit jí na 100 m dlouhý a 33 metrů široký nákladní člun a přepravit jí do Bordeaux – velkou výhodou byla možnost využít přístaviště u výrobny Cimolai v San Girgio di Nogaro, 100 km od Benátek. Následně tak bylo umožněno její osazení s využitím stejného plavidla, manévrovaného remorkéry a/nebo navijáky připevněnými ke kotvám na dně řeky.

Další technickou překážkou, kterou bylo třeba překonat, bylo nalezení vhodného způsobu přepravy navazujících vedlejších pevných úseků mostu, které měří 160 a 134 m. Společnost Cimolai se rozhodla rozdělit každou z těchto dvou konstrukcí na menší segmenty, spojené speciálním montážním stykem svařeným na staveništi poté, co byly obě části osazeny a rektifikovány do předepsané geometrie. Segmenty byly naloženy na plavidlo nad sebe, takže obě konstrukce mohly být přepraveny z Itálie do Bordeaux pouze ve dvou transportních cyklech. Mostní dílce – které měly hmotnost až 1 400 t – byly naloženy pomocí systému modulárních ocelových věží s hydraulickými hevery s nosností 600 t.

Výběr metody výroby a montáže ocelové konstrukce závisel na typu použitých hlavních dílců. V případě mostu Chaban-Delmas bylo třeba rozlišit mezi nosnou konstrukcí pro zdvižné pole, která se skládá z ocelového komorového nosníku a přivařených konzolových nosníků, a nosnou konstrukcí vedlejších polí, které mají tři hlavní nosníky,
plnostěnné příčníky a konzolové nosníky; ve všech případech se jedná o svařené I-nosníky.

Aby bylo možné přepravit tyto dílce na běžných nákladních autech mezi výrobnou společnosti Cimolai v Roveredo, kde se nosníky a ortotropní desky vyráběly, a dílnami v San Giorgio di Nogaro, kde se jednotlivé dílce kompletovaly dohromady, byla jejich délka maximálně 13 m a maximální hmotnost jednoho dílce 56 t.

Montážní práce v San Giorgio di Nogaro byly zahájeny osazením dílů hlavního nosníku na dočasné podpěry. Nosníky byly následně spojeny plnostěnnými příčníky. Po úpravách a geometrickém uspořádání dílců tak, aby byla splněna požadovaná konfigurace, byly tyto části k sobě přivařeny a následovaly nedestruktivní zkoušky. Předmontované dílce byly převezeny z výrobny k nábřeží, kde byla za využití modulárních transportérů montáž dokončena. Následně byly k hlavním nosníkům připevněny boční chodníkové díly.

Po dokončení montáže a po aplikaci dvou vrstev ochranného epoxidového nátěru a vrchního polyuretanového nátěru byly ocelové dílce naloženy na nákladní člun za použití modulárních transportérů.

Po naložení dílců byl pro zajištění správné rovnováhy upraven balast nákladního člunu a poté bylo toto plavidlo vlečeno oceánským vlečným člunem do Bordeaux. Cesta Středozemním mořem a Gibraltarskou úžinou a dále podél portugalského pobřeží a severního Španělska směrem k ústí řeky Gironde měřila více než 5 000 km.

Vlastní osazování mostních dílců vedlejších polí byla velmi náročná a sledovaná činnost; bylo třeba provést jejich otočení o 90° na plavidle zakotveném v řece, před nákupním korzem na nábřeží. Tato operace byla nezbytná, protože prostor mezi pilíři nebyl dostatečně široký pro 100 m dlouhé plavidlo. Rotace mostních dílců byla, z technického úhlu pohledu, jednou z nejobtížnějších stavebních činností, protože se odehrávala na plavidle uprostřed řeky.

Jakmile bylo otočení dílců úspěšně dokončeno, tým musel čekat na příliv. Poté bylo plavidlo zasunuto mezi pilíře navíjením lan spojujících plavidlo s kotvami v říčním dně. Tyto kotvy zde byly umístěny předem, aby bylo možné zajistit přesnou polohu plavidla a následně umístit mostní pole na dočasné podpěry s přesností v rozmezí 20 cm. Poslední krok vyžadoval, aby se vyčkalo na odliv, a poté byla konstrukce přesně uložena na pilíře a opěru.

Umístění ocelové konstrukce zdvižného pole představovalo specifický problém; její instalace znamenala osazení 120 m dlouhého mostního pole mezi čtyři betonové věže s pouze několikacentimetrovou rezervou. Celá záležitost byla o to složitější, že výšková kóta hlavního pole po osazení na ložiska byla značně nad úrovní přílivu, dokonce i když se snížil balast plavidla. Mostní pole muselo být tudíž před vlastní instalací vyzdviženo pomocí vysokozdvižných heverů tak, aby bylo umístěno nad úroveň betonových úložných konstrukcí. Hevery umožnily mostní konstrukci překročení betonových základů při pohybu plavidla mezi věžemi.

Složitý postup výstavby byl úspěšně dokončen díky kombinaci vysoké kvality řemeslné práce a dosažené přesnosti průzkumů provedených v dílnách i na stavbě, a také díky zkušenostem a schopnostem montážního týmu, který tuto operaci prováděl. Dodavatelský tým byl složen ze společností GTM Sud-Ouest TP GC, GTM Sud, Dodin Campenon Bernard a Cimolai.

Autoři: 
Stefano Tonon, asistent projektového manažera,
Pierpaolo Rossetto, technický a obchodní manažer,
projekt výstavby mostu Jacquese Chaban-Delmase

Zdroj: Bridge Design and Engineering, www.bridgeweb.com 
Překlad: PROF-ENG, s. r. o.
Odborná konzultace překladu: Ing. Jan Růžička; VIS, a. s.

New Bridge over the Garonne River Will Accelerate Further Development of Bordeaux
The design and production of load bearing steel structure for the newest French lifting bridge had to be carefully adapted to the assignment, which specified the structure execution conditions.

Autoři

• Tonon Stefano
• Rossetto Pierpaolo