Výroba mostů do severských států

• Foto

Jednalo se o dva železniční mosty na malé rozpětí cca 10 metrů trochu netradičního provedení. Mostky byly vyrobeny vcelku, přičemž jejich šíře dosahovala 4 100 mm a hmotnost necelých 45 tun.

Mostovku tvořila masivní deska jednotné tloušťky, kterou po obou stranách doplňovaly svařované skříňové nosníky. Tento příčný řez umožnil provedení kolejového lože. Mostky byly v podstatě identické, lišily se pouze přípojnými místy pro zábradlí umístěnými v různých roztečích.

Celý projekt mostu byl připraven podle evropských norem, nicméně měl splňovat i speciální podmínky dané předpisy norských drah pro mosty a lávky, které zpřísňovaly některá kritéria daná evropskými normami. Předpis „Handbook 026“ zatřiďuje konstrukce mostů do 3 skupin podle důležitosti v konstrukci. Pro hlavní nosnou OK pro třídu I potom určuje kvalitu použití oceli N/NL nebo M/ML a další zpřísňující požadavky.

Rozhodli jsme se použít materiál jakosti S355 NL, neboť M/ML kvalita s sebou nese problémy degradace vlastností materiálu při dodatečné tepelné úpravě (termo-mechanicky válcované oceli se z důvodu degradace teplem nedají náhřevem plamenem rovnat, a z tohoto důvodu se ve světě využívají především válcované profily spojované šroubovými spoji.) Rovněž pevnostní hodnoty základního materiálu v přehřátých místech u velkých tlouštěk přivařovaných plechů by byly výrazně nižší.

Veškeré použité plechy byly kontrolovány na lamelární praskavost Z25 v souladu s požadavky shora uvedeného předpisu.

Jedním z problémů byla volba tloušťky materiálu do stanovených teplot. Projektant stanovil v projektu tloušťky 90 mm a 100 mm podle EN 1993-1-10 a prohlásil tuto verzi návrhu za definitivní. Do procesu se ovšem vložily orgány norských drah a označily tloušťky jako chybně stanovené a celý projekt bylo nutno pozměnit. Variantou byla možnost použít materiál jakostní třídy S275, tento by ovšem dle předpisu neměl být používán pro svařované konstrukce a stejně dovolená tloušťka nepokrývala požadavky projektanta, a to jak z pohledu vhodnosti do teplotního prostředí –30 °C, tak i z pohledu pevnostního.

Nakonec vznikl jakýsi kompromisní návrh, který byl zpracován pro ocel S355NL. Vzhledem k nutnosti respektovat předpis byly stanoveny nižší tloušťky materiálu 80 mm a 60 mm, ani to však dle mého názoru nesplňuje požadovaná kritéria. Nové řešení vedlo k změně statické výšky nosné konstrukce. Samozřejmě to bylo ve stádiu, kdy už byla nachystána výrobní dokumentace a zarezervován materiál.

Problémy se vyskytly i se zajišťováním materiálu. Dolní deska tloušťky 80 mm v šířce 4 100 mm a délce 9 900 mm má hmotnost cca 25 tun a bylo nutno řešit její rozdělení na několik položek, které budou vzájemně svařeny. I když nám projektant schválil možnost dělení dolní desky v polovině rozpětí mostu, nebylo možno z termínových a jiných důvodů rozdělit desku pouze na dva díly. Museli jsme přistoupit na variantu rozdělení na 4 položky, poněvadž jsme byli limitováni maximální hmotností 1 obrobeného kusu 8 500 kg.

Svařování materiálů velkých tlouštěk přináší s sebou samozřejmě další specifické problémy. Na všech svarech se prováděly 100 % vizuálky a 100 % magnet a na všech tupých svarech i 100 % ultrazvuk.

Na základě požadavků z Handbooku 26 se musely provádět nové kvalifikace svařování podle zvýšených požadavků tohoto předpisu:

• základní materiál do –50 °C (S 355 NL)
• 8 nových kvalifikací (postupových zkouškek svařování)
• zkoušky vrubové houževnatosti se prováděly za teploty –50 °C a min. hodnoty nárazové práce 27 J
• Handbook 26 na rozdíl od normy EN ISO 15614-1 vyžaduje větší rozsah těchto zkoušek vrubové houževnatosti.

Porovnání zkoušek vrubové houževnatosti dle normy EN ISO 15614-1:

• v ose svaru
• v tepelně ovlivněné oblasti
  
  Obě zkoušky se provádí z lícní strany sváru

Porovnání zkoušek vrubové houževnatosti dle Handbooku 26:

• v ose svaru
• v tepelně ovlivněné oblasti
• v linii ztavení
  
  Tyto tři zkoušky se musí provádět jak z lícní strany sváru, tak ještě v kořeni sváru.

Příspěvek chtěl upozornit na skutečnost, že i na první pohled velmi jednoduché konstrukce mohou přinést celou řadu problémů, se kterými se nepočítá. Tyto pak vyhrotí situaci jak z pohledu finančních nákladů na výrobek, tak i z pohledu termínového plnění. V každém případě je nutno si prověřit, zda návrh splňuje kritéria všech norem a předpisů, i když jejich dostupnost je někdy obtížná, případně se při uzavírání smlouvy nepředpokládají nějaké obtíže s naplňováním jejich ustanovení.

Materiál byl prezentován na 14. konferenci Ocelové konstrukce 2012 v Karlové Studánce.

Production of Bridges for the Scandinavian States
In the past we had an opportunity to supply several steel bridge constructions to European Scandinavian states. In my text, I would like to present two rather small bridges
which, however, caused us many various problems connected with application of European standards and standards or regulations of a particular state.

Autor

• Ing. Kozák Jaroslav