Sylabus přednášky č.9 z ING3 Aplikace IG v mostním stavitelství
Doc. Ing. Jaromír Procházka, CSc.
Praha 2014
Doplněný výtah z publikace prof. Staňka „Geodetické aspekty výstavby mostných objektov“
1
GEODETICKÉ PRÁCE PŘI VÝSTAVBÉ MOSTŮ ÚVOD Významnou sloţkou národního hospodářství je doprava, zejména pozemní, tedy především silnice a ţeleznice. Limitujícím faktorem jejich výstavby jsou mostní objekty (kterými se budeme v této části IG zabývat) a tunely (jejichţ výstavba je součástí přednášek z Geodézie v podzemních prostorách). Mosty slouţí k překonávání terénních překáţek, zkracují trasy komunikací a významně se podílejí na zabezpečení plynulosti a bezpečnosti dopravy. Při jejich realizaci má nezastupitelné místo činnost geodeta, a to od přípravných prací (vyhotovení potřebných mapových podkladů), přes výstavbu mostu (vytyčování a kontrola geometrických parametrů mostu) aţ po dokumentaci skutečného provedení stavby po jejím dokončení. Zeměměřické práce se uplatňovaly jiţ při výstavbě historických mostů a úměrně zvyšující se náročnosti výstavby nových, mnohdy atypických mostních konstrukcí, zohledňujících i estetické a umělecké poţadavky, jsou kladeny i zvyšující se nároky na činnost geodeta. Neméně významné jsou geodetické práce spojené s rekonstrukcemi starých mostů, které jsou často komplikovány neexistencí kompletní projektové dokumentace a dokladů o skutečném provedení stavby. Proto je pro geodeta, pracujícího v této oblasti inţenýrské geodézie, nutností získat základní technické poznatky o výstavbě mostů. Definice mostu Mostní objekt je technické dílo k převedení jakékoliv komunikace (silnice, dálnice, ţeleznice, cesty, průplavy) přes přirozené (řeky, potoky, náhony, údolí, rokle) nebo umělé překáţky (silnice, ţeleznice apod.) se světlostí pod mostem větší neţ 2 m (do 2 m jsou to propustky). Je součástí komunikace, která po něm přechází a musí tedy splňovat všechny podmínky platné pro převáděnou komunikaci.
-
Rozdělení mostů Mosty lze dělit podle různých hledisek. Za nejdůleţitější z pohledu geodeta lze povaţovat následující: podle výškové polohy mostovky (s mostovkou horní, dolní, zapuštěnou, mezilehlou, zavěšenou, vzepřenou - obr.1), podle průběhu trasy na mostě (v přímé, směrovém, výškovém oblouku), podle statické funkce (deskový, trámový, rámový, klenbový, obloukový, vzpěradlový, visutý, zavěšený – obr.2), podle druhu materiálu (dřevěný, kamenný, betonový, ocelový, kombinovaný). V současné době při výstavbě mostů s velkým rozpětím mostních polí převaţují mosty ţelezobetonové, resp. mosty z předpjatého betonu, zvláště u silničních staveb, které jsou nejrozšířenější.
2
Prostorové uspořádání mostů Z konstrukčního hlediska sestává mostní konstrukce ze stavby spodní a vrchní (obr.5). Spodní stavba se skládá z mostních pilířů, popř. pylonů (vystupují-li nad nosnou konstrukci) a opěr (obr.3 a 5), které jsou vybudovány na základech, přenášejících tlaky na podloţí buď plošně nebo prostřednictvím pilot (obr.4), podzemních stěn či studní (tzv. hloubkové základy).
3
Vrchní stavbu (obr.5 a 6) tvoří nosná konstrukce (tj. hlavní nosná konstrukce, mostovka, ztuţení, loţiska a mostní závěry), mostní svršek (vozovka, chodníky, obrubníky a římsy) a mostní vybavení (zábradlí, svodidla, odvodňovače, osvětlení, revizní zařízení, ochranné kryty a cizí zařízení, tj kabely, potrubí atd.). Uspořádání mostů v příčném směru je závislé na druhu stavby (silnice, dálnice, ţeleznice apod.) a jejím průjezdném průřezu, do kterého nesmí zasahovat ţádná část mostní konstrukce.
TECHNOLOGIE VÝSTAVBY BETONOVÝCH MOSTŮ Betonové mosty jsou buď betonovány na místě (monolitické konstrukce), nebo jsou sestavovány z prefabrikovaných prvků. Mnohdy se také účelně kombinuje monolitický a prefabrikovaný systém. Monolitické konstrukce Konstrukce betonované do bednění na pevných skruţích (podpěrných konstrukcích např tzv. PIŢMO) – jen poměrně krátké mosty do cca 100 m délky, betonovány najednou do bednění situovaného po celé délce konstrukce. Konstrukce betonované na výsuvných skruţích – je-li trámová konstrukce delší neţ 400 m, popřípadě je-li konstrukce vedena nad nepřístupným terénem. Letmá betonáţ – monolitické segmentové konstrukce. Vysouvané konstrukce – betonují se na segmentech délky 15 aţ 40 m ve formě situované za opěrou. Předepnou se a postupuje se segment za segmentem. Konstrukce otáčené – postavené podél překonávané překáţky s moţností následného otočení do poţadované polohy (např. most v Bratislavě přes Dunaj). Prefabrikované konstrukce Průmyslová výroba umoţňuje výrobu prefabrikovaných prvků vysoké kvality, coţ šetří čas, na druhou stranu vzniká nutnost prvky na stavbu dopravit a smontovat. Mostní konstrukci lze sestavit z prefabrikovaných prvků podélných, příčných, popřípadě mohou u širších mostů i příčně dělené konstrukce tvořit podélné prvky, které je nutno příčně spojit. Hybridní konstrukce Tyto konstrukce jsou kombinací výše uvedených. Kombinují ocel, prefabrikovaný nebo monolitický beton.
4
Poţadavky na rychlost a jednoduchost výstavby, zejména betonových mostů malých rozpětí, vedly k jejich prefabrikaci, tedy zprůmyslnění výroby konstrukčních částí a v důsledku i ke zvýšení jejich kvality. Vývoj technologií výstavby mostů středního rozpětí probíhal od jednodušších ţelezobetonových objektů k předepjatým konstrukcím realizovaným na podpěrných konstrukcích (pevných či posuvných skruţích), později pak k technologii letmé betonáţe a posléze i letmé montáţe. V současné době probíhá výstavba betonových mostů předpjatých monolitických konstrukcí technologií letmé betonáţe, letmé montáţe, technologií výsuvných mostních skruţí nebo vysouváním mostních konstrukcí. Letmá betonáž Při technologii letmé betonáţe (obr.7 aţ 16) se prostorová poloha jednotlivých částí nosné konstrukce realizuje přímo na stavbě prostřednictvím betonáţních vozíků (obr.7 aţ 16), které umoţňují zhotovit bednění a postupnou betonáţ jednotlivých lamel (délky 2 aţ 6 m) nosné konstrukce. Části nosné konstrukce (tzv. vahadla, obr.10, 14 a 15) se budují symetricky na obě strany od zárodku (obr.7, 9 a 11), který se vyhotovuje na hlavě kaţdého pilíře i opěry. Po prostorovém nastavení betonáţního vozíku, uloţení betonářské výztuţe (obr.12) a napínacích lan se provede betonáţ. Potom následuje předepnutí symetrických lamel nosné konstrukce k zárodku. Po důkladném zatvrdnutí betonu se betonáţní vozíky přesunou na konce lamel a celý pracovní postup se cyklicky opakuje aţ do spojení lamel budovaných ze dvou sousedních pilířů (obr.14 aţ 16). Betonáţní vozíky se nastavují do projektované prostorové polohy rektifikačním zařízením (obr.12 a 13).
5
Letmá montáţ Při technologii letmé montáže (obr.17 aţ 21), která je aţ pětinásobně rychlejší neţ technologie letmé betonáţe, se technologický postup dělí na výrobu segmentů ve výrobnách a na montáţ segmentů na stavbě. Opakovatelným vyuţíváním poměrně nákladné formovací techniky ve výrobních linkách se 6
vytvářejí předpoklady pro výrobu dostatečně přesných a maximálně vylehčených segmentů.
Při této technologii se jednotlivé segmenty připojují k zárodku pomocí tzv. vodících prvků. Nejen, ţe připojení k jiţ smontované části musí být dokonalé, ale současně musí být dodrţeny projektem předepsané geometrické parametry nosné konstrukce mostu.
U železobetonových mostů se jednotlivé segmenty připínají k zárodku, resp. k jiţ smontované části nosné konstrukce prostřednictvím ocelových lan. Vysoké poţadavky na přesnost výroby jednotlivých segmentů a na dodrţení geometrických parametrů celé nosné konstrukce si často vyţadují postupné sloţení hotových segmentů do projektovaného tvaru nosné konstrukce jiţ ve výrobních halách. Aţ po ověření správnosti geometrických parametrů nosné konstrukce (dodrţení projektem stanovených mezních odchylek) se jednotlivé segmenty dopravují na stavbu. Efektivita technologie letmé montáţe je v rozhodující míře ovlivněna přesností a rychlostí výroby segmentů, jejichţ hmotnost dosahuje nezřídka aţ 80 tun. U ocelových mostů se jednotlivé segmenty k jiţ existující nosné konstrukci přivařují nebo připevňují vysokopevnostními šrouby (výjimečně nýty). Nosné konstrukce se podle moţností ukládají na spodní stavbu jako celek. Tento postup je výhodný zejména u mostů malých rozpětí a pro minimalizaci výluky v dopravě. Další technologií montáţe ocelových mostů je vysouvání nosné konstrukce ve směru podélné osy mostu. Nosná konstrukce je při této metodě postupně montována v předpolí mostu a následně vysouvána do mostního pole. Touto technologií byl vybudován např. nejvyšší most na světě u francouzského města Millau s nejvyšším pilířem o výšce 245 m (pod mostovkou) a včetně pylonu pro zavěšení lan o výšce 343 m. Most je dlouhý téměř 2,5 km s rozpětím mostních polí 342 m (12. přednáška). Realizace mostního objektu kteroukoli z uvedených technologií v poţadovaných parametrech, vyţaduje po celou dobu výstavby součinnost geodeta, který vykonává celý komplex geodetických měření, převáţně s vysokými nároky na přesnost. 7
GEODETICKÉ ČINNOSTI PŘI VÝSTAVBĚ MOSTŮ Geodetické činnosti při výstavbě mostů začínají projektovou přípravou, mají zásadní vliv na úspěšnou realizaci mostního objektu a často trvají ještě několik let po ukončení jeho výstavby. Jsou to zejména: zabezpečení mapových podkladů pro projektovou dokumentaci, zabezpečení grafických a písemných operátů pro majetkoprávní vypořádání mostní stavby, součinnost geodeta a projektanta při zpracování projektové dokumentace, návrh a vybudování vytyčovací sítě, vytyčení prostorové polohy i podrobné vytyčování v průběhu výstavby mostu, kontrolní měření geometrických parametrů jednotlivých prvků mostní konstrukce, jakoţ i mostu jako celku v průběhu jeho výstavby, vyhotovení dokumentace skutečného provedení stavby, vypracování projektu, realizace měření a vyhodnocení zatěţovací zkoušky mostu, pokud je statikem poţadována, vypracování projektu, realizace měření a vyhodnocení posunů a přetvoření spodní stavby i nosné konstrukce mostu v průběhu výstavby a během jeho provozu, je-li statikem poţadováno (u atypických neověřených mostních konstrukcí, při sloţitých geologických podmínkách apod.). Obsah i rozsah jednotlivých geodetických úkonů je závislý na velikosti, typu a statické náročnosti mostního objektu, technologii jeho výstavby, konkrétních podmínkách a prostředí, ve kterých se mostní objekt realizuje. Neméně důleţitou je otázka poţadované přesnosti realizace mostu a s tím související poţadavky na přístrojové vybavení odborné firmy, zajišťující geodetické práce. Mapové a geodetické podklady pro projekty V období projektové přípravy mostního objektu geodet především zajišťuje, popř. vyhotovuje potřebné mapové podklady. Pro studie mostu jsou nejvhodnějším mapovým podkladem mapy středních měřítek 1:10 000 aţ 1:50 000, pro projektovou dokumentaci se vyţadují mapové podklady velkých měřítek od 1:500 aţ do 1:2 000, které obsahují polohopisnou i výškopisnou sloţku. Výhodné je vyuţití technicko – hospodářských map, s případnou aktualizací a doplněním jejich obsahu, a to zejména o průběh podzemních inţenýrských sítí. V městských aglomeracích je moţno vyuţít směrného územního plánu a technické mapy města. Podle poţadavků projektanta se dále často vyhotovují příčné řezy a podélné profily komunikací a vodních toků, souvisejících bezprostředně s výstavbou mostu. Jejich měřítko se volí obvykle od 1 : 1000/100 aţ po 1 : 10000/1000. Jedním ze základních prvků pro vypracování projektu mostu je určení délky mostní osy. U menších a konstrukčně jednodušších mostů se obvykle určí přímým měřením. U velkých mostů atypických konstrukcí se zpravidla koncové body mostní osy stabilizují přímo v terénu (tzv. charakteristické body), geodeticky se určí jejich souřadnice a z nich se vypočítá délka mostní osy. V současnosti se nejvíce vyuţívá přímé zaměření délky mostní osy pomocí elektronických dálkoměrů s milimetrovou přesností nebo určení souřadnic koncových bodů technologií GNSS. Do přípravné fáze samozřejmě patří zajištění všech potřebných podkladů pro majetkoprávní vypořádání pozemků, na kterých bude stavba realizována. Všechny přílohy geodetické části projektové dokumentace musí být výrazně označené pouţitým souřadnicovým a výškovým systémem. 8
Podklady pro vytyčování Pro úspěšnou realizaci vytyčovacích prací je třeba zajistit: vypracování návrhu a vybudování vytyčovací sítě, určení parametrů a přesnosti bodů vytyčovací sítě, vyhotovení vytyčovacích výkresů. U velkých mostů atypických konstrukcí je většinou nezbytné zabezpečit poměrně vysokou, homogenní přesnost všech vytyčovacích úkonů. Proto je vhodné zajistit, aby: koncové (charakteristické) body mostní osy byly součástí vytyčovací sítě, parametry všech bodů vytyčovací sítě mostu byly určeny s poţadovanou, přibliţně stejnou přesností, Vytyčovací sítě mostních objektů Základním předpokladem úspěšné realizace celého komplexu geodetických prací je vybudování a určení parametrů vytyčovací sítě mostního objektu. Tvar a rozměry vytyčovací sítě je třeba přizpůsobit nejen terénním podmínkám, ale i velikosti a konstrukční náročnosti mostního objektu, poţadované přesnosti vytyčování i dalších navazujících geodetických měření, ke kterým budou body vytyčovací sítě později pouţívány. Těmi jsou zejména: kontrolní měření během výstavby mostu, měření posunů a přetvoření podpěr a nosné konstrukce během výstavby a později při provozu mostu, geodetická měření v rámci zatěţovacích zkoušek mostu. Ideální příklad tvaru vytyčovací sítě mostu je na obrázku č.22. Má-li vytyčovací síť sloţitý tvar a zvýšené poţadavky na přesnost určení jejich parametrů, doporučuje se zpracovat projekt vytyčovací sítě, který obsahuje: technickou zprávu, přehledný náčrt vytyčovací sítě, koordinační výkres se zákresem návrhu vytyčovací sítě, vzorový výkres stabilizace a ochrany bodů vytyčovací sítě, charakteristiky přesnosti měření, určení bodů vytyčovací sítě a prostorové polohy mostu. Poţadavky na vytyčovací sítě Počet bodů a konfigurace vytyčovací sítě závisí, jak jiţ bylo řečeno, zejména na terénních a prostorových podmínkách, velikosti a poţadované přesnosti prostorové polohy mostu. K tomu přistupují další poţadavky, vycházející z navrţené technologie výstavby, dostupné měřící techniky a předpokládaného postupu vytyčovacích a 9
dalších geodetických prací, pouţívajících bodů vytyčovací sítě. Body vytyčovací sítě je nutno umístit v terénu tak, aby bylo moţno ověřovat jejich stabilitu, případně určovat hodnoty jejich polohových a výškových změn během výstavby. To vyţaduje zabezpečit vzájemnou viditelnost bodů vytyčovací sítě a odpovídající způsob jejich stabilizace a ochrany. U velkých mostních objektů se obvykle navrhuje a realizuje tzv. primární (základní) vytyčovací síť, která slouţí pro vytyčení prostorové polohy mostní osy s vysokou přesností, a to zvláště pro mosty budované letmou betonáţí a letmou montáţí (homogenní vytyčovací síť o zhruba stejné přesnosti všech bodů). V této síti se volí obvykle 6 aţ 10 bodů pro polohové vytyčování a minimálně dvě trojice (lépe čtveřice) bodů pro výškové vytyčování, a to na obou koncích mostu. Vzhledem k nebezpečí poškození či zničení bodů během výstavby se doporučuje uvedené počty bodů zvýšit v obou případech o 2 aţ 3 body. Často vyuţívanou moţností je spojení polohových a výškových bodů do tzv. bodů sdruţených. Tvar vytyčovací sítě se volí trojúhelníkový nebo čtyřúhelníkový (u malých mostů), častěji pak jako čtyřúhelníkový řetězec s diagonálami (u větších mostů). Čtyřúhelníkový řetězec má oproti trojúhelníkovému přednost ve zvýšené tuhosti sítě, moţnosti kontroly měřených a vypočtených prvků, ale zejména ve zvýšení přesnosti v příčné ose mostu. Stabilizace bodů primární vytyčovací sítě se nejčastěji realizuje tzv. těţkou stabilizací, tj. prostřednictvím paţeného vrtu (obr.23 a 25) nebo betonovým pilířem (obr.24). U menších a na přesnost méně náročných mostů je moţno body vytyčovací sítě stabilizovat kamennými či plastovými mezníky, zabetonovanou ocelovou trubkou či částí betonářského ocelového prutu.
10
Optimalizace měření vytyčovací sítě Optimalizace měření vytyčovací sítě mostu se zabezpečuje pouţitím vhodných matematických modelů s tím, ţe se obvykle pro vytyčovací a kontrolní práce určují body vytyčovací sítě v lokální souřadnicové soustavě. Ve druhé fázi se body vytyčovací sítě připojují na body státní trigonometrické sítě v systému JTSK tak, aby bylo moţné vloţit mostní objekt do státního mapového díla. Zpracování vytyčovacích výkresů Vytyčovací výkresy jsou základním dokumentem pro realizaci vytyčovacích prací i kontrolních měření v průběhu výstavby mostu. Obvykle se dělí na: vytyčovací výkresy prostorového vytyčení mostní osy, vytyčovací výkresy podrobného vytyčení mostu. Součástí vytyčovacího výkresu jsou vytyčovací prvky (nejčastěji polární) z bodů vytyčovací sítě, které slouţí jak pro vytyčení, tak i pro kontrolní měření. Vzhledem ke skutečnosti, ţe projekty mostních objektů jsou zpravidla řešeny v pravoúhlém souřadnicovém systému, obsahují vytyčovací výkresy souřadnice bodů vytyčovací sítě i souřadnice jednotlivých vytyčovaných bodů mostu. VYTYČOVÁNÍ A KONTROLNÍ MĚŘENÍ Úspěšná výstavba mostního objektu závisí i na kvalitě celého komplexu geodetických prací, zejména spojených s vytyčením prostorové polohy mostní osy a s podrobným vytyčením mostního objektu. Projekt geodetických prací Projekt geodetických prací zpracovává ve spolupráci s projektantem geodet, přičemţ zohledňuje poţadavky kladené na přesnost realizace jednotlivých částí mostu a mostu jako celku. Projekt především obsahuje: stručný popis mostu, technologii jeho výstavby a poţadavky na přesnost geodetických měření, 11
poţadavky na vytyčovací síť, způsob její realizace a určení jejich parametrů, metody vytyčovacích a kontrolních měření, včetně přístrojového vybavení, mezní odchylky geodetických měření, a to zejména: o mezní polohové a výškové odchylky bodů vytyčovací sítě, o mezní polohové a výškové odchylky charakteristických bodů mostu, o mezní délkové a výškové odchylky podrobného vytyčení, harmonogram vytyčovacích prací, způsob označení a dokumentace výsledků vytyčení.
Mezní odchylky jsou pro typické mostní konstrukce dány obvykle technickou normou ČSN 730420-2, pro atypické mostní konstrukce se stanoví ve spolupráci s projektantem jako část celkových stavebních odchylek či stavební tolerance. Vytyčení prostorové polohy Vytyčení prostorové polohy se uskutečňuje z bodů vytyčovací sítě nejčastěji polární metodou, popř. protínáním vpřed, a to zpravidla: mostní osa daná charakteristickými body (CHB) mostu (obvykle koncové body mostní osy), osy jednotlivých pilířů a opěr, včetně zajišťovacích bodů, hlavní výškové body (HVB) na staveništi, obvykle do vzdálenosti 100 aţ 150 m od mostních podpěr, osy zárodků a loţisek (polohově i výškově) na hlavách pilířů a opěr. Vytyčení prostorové polohy zabezpečuje investor stavby. Vytyčené body je třeba přiměřeným způsobem stabilizovat a chránit před poškozením. O vytyčení se sepisuje protokol, který je součástí protokolárního předání staveniště dodavateli stavby. Kromě podrobných údajů o vytyčení prostorové polohy (přednáška č.4) obsahuje předávací protokol další důleţité skutečnosti, jako např.: uskutečnění kontrolního zaměření terénu, údaje o bodech vytyčovací sítě, informaci o průběhu stávajících podzemních inţenýrských sítí, vyznačených na povrchu. Investor zajišťuje předání staveniště dodavateli, který podpisem potvrdí převzetí všech výše uvedených skutečností a přebírá odpovědnost za jejich ochranu. Podrobné vytyčení Podrobným vytyčením se rozumí vytyčení rozměru a tvaru mostního objektu, a to ve směru vodorovném i svislém. Vychází se přitom z bodů prostorové polohy mostu nebo přímo z bodů vytyčovací sítě, jsou-li tyto vůči vytyčovanému objektu vhodně rozmístěny. Podrobné vytyčení zabezpečuje dodavatel stavby. Charakteristikami přesnosti vytyčení prostorové polohy i podrobného vytyčení jsou mezní odchylky v podélném a příčném směru, délkové a výškové dané ČSN nebo projektem. U atypických mostů vyţadujících vyšší přesnost, např. při výrobě segmentů a při vytyčování během výstavby, se přesnost stanovuje zvláštními kritérii. Kontrolní měření během výstavby Neoddělitelnou součástí vytyčovacích prací jsou poměrně rozsáhlá kontrolní měření pro ověření: správnosti vytyčení jednotlivých prvků mostního objektu, 12
dodrţení projektovaných geometrických parametrů, stability spodní stavby a geometrických parametrů nosné konstrukce. Kontrolu je třeba vykonávat podle moţností nezávislým měřením, obvykle opakovaným vytyčením z jiných bodů vytyčovací sítě. Po ukončení výstavby jednotlivých částí, resp. celého mostu, je nutno kontrolním měřením dokumentovat: skutečnou prostorovou polohu mostní osy, skutečné provedení mostního objektu, resp. realizace geometrických parametrů nosné konstrukce. V průběhu celé výstavby se obvykle určují geodetickými metodami posuny a přetvoření spodní stavby, a to jak relativní, tak „absolutní“. Geodetické zabezpečení výstavby mostu technologií letmé montáţe a letmé betonáţe Geodetické práce při pouţití uvedených technologií jsou s ohledem na vysokou poţadovanou přesnost realizace mostního objektu značně objemné a všestranně náročné. Při pouţití technologie letmé betonáţe se vystačí s mezní odchylkou v délkách 20 aţ 30 mm, při letmé montáţi se poţaduje mezní odchylka v lepených spárách 2 aţ 3 mm! Mnoţství a náročnost geodetických prací je při obou technologiích přibliţně stejná s tím rozdílem, ţe při technologii letmé montáţe se téměř 50% geodetických měření realizuje jiţ při výrobě segmentů ve výrobně. Mostní objekty realizované těmito technologiemi je třeba kontrolovat z hlediska spolehlivosti jejich geometrických parametrů dodrţováním předepsaných směrových, polohových a výškových odchylek, a to pro kaţdou etapu realizace mostních segmentů. Mezi další geodetické práce spojené s výstavbou mostu patří: vypracování dokumentace skutečného provedení mostu, spolupráce při realizaci zatěţovací zkoušky mostu, kontrola stability podpěrných a nosných konstrukcí během výstavby mostu. Dokumentace skutečného provedení mostu je kromě jiného základním dokumentem pro vykonání hlavní prohlídky mostu, pro realizaci zatěţovací zkoušky a pro následné uvedení mostu do provozu. Technologie letmé montáţe Při výstavbě mostního objektu technologií letmé montáţe je třeba zajistit následující geodetické práce: ve výrobně o navrhnout metodiku a uskutečnit kontrolu geometrických parametrů ocelových matric pro výrobu segmentů, o provést kontrolu rovinnosti matric, o vykonat kontrolu osazení pro tvarování segmentů, o změřit a vytyčit nastavitelné podlahy dlouhé dráhy do pracovní nivelety, o vytyčit navýšení jednotlivých dílců, o vytyčit a zkontrolovat osazení a rozvětvení otvorů pro ocelové prostorově zakřivené trubky, tzv. deviátory pro vedení předpínacích kabelů, o v rámci tzv. buňkového systému, kdy se k vyrobenému segmentu přiřadí forma pro další segment, je třeba měřením určit geometrické parametry hotového segmentu a na počítači vyhodnotit porovnáním s projektovanými 13
hodnotami. Na základě výsledků hodnocení vytyčit a opravit prostorovou polohu segmentu do projektované polohy. na stavbě o směrově a výškově vytyčit zárodky jako základ montáţe, o směrově a výškově kontrolovat hotové zárodky (oprava polohy zárodku je moţná pouze v případě kdy je zárodek uloţený na loţiskách. Jedná se o operaci po technické i ekonomické stránce velmi náročnou), o vytyčovat a kontrolovat postupnou montáţ jednotlivých segmentů, o průběţně kontrolovat niveletu hotové části mostní konstrukce (hodnoty jsou důleţité pro projektanta ke korekci projektovaných hodnot nivelety v dalších fázích výstavby a do konečného projektovaného stavu.
Technologie letmé betonáţe Při výstavbě mostních objektů technologií letmé betonáţe je třeba po vytyčení a realizaci spodní stavby přímo na stavbě provést vytyčení a kontrolu prostorové polohy: zárodků na hlavách pilířů a opěr, osazení loţisek, průběhu nivelety nosné konstrukce mostu (pro kaţdou fázi výstavby je třeba nastavit polohu betonovacích vozíků tak, aby niveleta nosné konstrukce odpovídala, po eliminaci nepříznivých vlivů trvalého, popř. téţ dočasného zatíţení, projektovaným parametrům), nivelety zrealizovaných částí nosné konstrukce, mostních uzávěrů při spojování nosných konzol uprostřed mostních polí. Dokumentace skutečného provedení mostního objektu Dodavatel stavby má za povinnost odevzdat při předávání stavby investorovi jedno paré prováděcího projektu se zákresem všech změn, které se vyskytly v průběhu výstavby mostu. Tvorba geodetické části dokumentace skutečného provedení stavby je jednou z posledních činností geodeta v rámci výstavby, a to kaţdého stavebního objektu. Pro mostní objekt musí obsahovat číselné a grafické vyznačení výsledků zaměření skutečné prostorové polohy všech objektů, resp. jejich částí vzhledem k bodům vytyčovací sítě, a to včetně dokončených terénních úprav. Podzemní vedení, popř. objekty je třeba zaměřit před jejich záhozem. Je ţádoucí, aby tento elaborát měl všechny náleţitosti poţadované technickým předpisem pro tvorbu základních map velkých měřítek a mohl být vyuţit i jako podklad pro vypořádání majetkoprávních vztahů v katastru nemovitostí. Geodet investora je povinen zabezpečit souhrnné zpracování a archivaci dokumentace geodetických prací získaných od geodeta dodavatele a z vlastních kontrolních měření.
14
ZATĚŢOVACÍ ZKOUŠKY MOSTŮ Jednou z podmínek úspěšného zakončení výstavby a uvedení náročných stavebních objektů do provozu je vykonání komplexu předepsaných zkoušek. Ověřují se jimi statické předpoklady, funkční a provozní spolehlivost objektu. Zatěţovacími zkouškami mostních objektů se zabývá ČSN 73 6209 „Zatěţovací zkoušky mostů“, která obsahuje: druhy zatěţovacích zkoušek, na kterých mostních objektech je třeba zatěţovací zkoušku provést, náplň přípravných prací a průběhu zatěţovací zkoušky, způsob měření a kritéria přesnosti naměřených údajů, obsah technické zprávy o zatěţovací zkoušce a další pokyny. Zatěţovací zkoušky mostních objektů se dělí podle: povahy zatíţení na: o statické, o dynamické, velikosti zatíţení na: o základní, o zostřené, o mimořádné, délky působení zátěţe na: o krátkodobé, o dlouhodobé. Geodetické metody se uplatňují především při statických zatěţovacích zkouškách s krátkodobým působením zkušebního zatíţení. Oproti jiným metodám (zejména fyzikálním) mají přednost v moţnosti určování nejen relativních posunů a přetvoření, ale i „absolutních“, vzhledem ke vztaţné síti stabilizované mimo sledovaný objekt a dosah jeho působnosti. Rozsah, způsob realizace i celková organizace zatěţovací zkoušky jsou závislé na velikosti hodnoceného objektu, jeho statické náročnosti a technologii výstavby. Komplexní program zatěţovací zkoušky vypracuje v dostatečném předstihu organizace, která zkoušku realizuje a která rovněţ stanovuje poţadavky pro jednotlivé pracovní skupiny, které se na ni podílejí. Vedoucí těchto skupin zpracují dílčí programy, které se stávají součástí komplexního programu. Jednou ze základních pracovních skupin je skupina geodetická, která prostřednictvím komplexních geodetických měření a jejich předběţného vyhodnocení v průběhu zatěţovací zkoušky, poskytuje podklady pro prakticky okamţité posouzení chování zatěţovaného objektu vůči předpokladům vypočteným statikem. Časová náročnost přípravy i vlastní zatěţovací zkoušky závisí především na velikosti hodnoceného mostního objektu a jeho konstrukci a pohybuje se v obou případech v řádu jednoho aţ několika dní (výjimečně i týdnů). Zásadní roli hrají poţadavky statika, přístupnost hodnocené konstrukce pro geodetická měření, očekávaná velikost posunů a s tím související poţadavky na přesnost měření (volba metody, přístrojů, stabilizace stanovisek atd.). V rámci přípravných prací je třeba: vykonat spolu s vedoucím zatěţovací zkoušky rekognoskaci mostního objektu a jeho okolí, navrhnout metodu měření a v závislosti na ní navrhnout místa a způsob stabilizace vztaţných (stanoviskových, orientačních a připojovacích) a pozorovaných (terče pro úhlové popř. i délkové měření, nivelační značky apod.) 15
bodů, upřesnit způsob zatěţování, především nájezdy a výjezdy zatěţovacích vozidel (zpravidla nákladní auta se štěrkem u silničních mostů, lokomotiva, popř. s naloţenými vozy u ţelezničních mostů), včetně způsobu dorozumívání mezi vedoucím zkoušky a pracovními skupinami i mezi dílčími pracovními skupinami např. geodetů (minimálně dvě skupiny sledují sedání spodní stavby, dvě či více skupin sledují přetvoření nosné konstrukce atd.), vypracovat projekt geodetických měření pro zatěţovací zkoušku s ohledem na harmonogram zkoušky, vypracovat podrobný program realizace navrţeného měřického systému, kontrolovat a usměrňovat realizaci poţadavků uvedených v projektu zatěţovací zkoušky.
Projekt geodetických měření při zatěţovací zkoušce mostu Projekt geodetických měření, zpracovaný z podkladů předaných objednatelem zatěţovací zkoušky mostu, obsahuje textovou a grafickou část. Textová část zahrnuje: účel a poţadavky na geodetická měření posunů a přetvoření částí mostního objektu, včetně navrhovaných metod měření, přístrojového, materiálového a personálního zabezpečení, poţadovanou přesnost určování posunů, harmonogram a časové poţadavky na realizaci měření, způsob registrace a zpracování výsledků měření, zajištění bezpečnosti práce. Pro úplnost projektu je obvykle vhodné doplnit textovou část o stručnou charakteristiku mostního objektu, technologii jeho výstavby, popř. o teoretické hodnoty posunů. V projektu je třeba dále řešit způsob komunikace mezi jednotlivými měřickými skupinami, výpočetním střediskem a vedoucím zatěţovací zkoušky, stanovit lhůty hlášení předběţných výsledků v průběhu zkoušky a určit termíny odevzdání výsledných elaborátů. Neméně důleţitá je i otázka celkového technického zabezpečení geodetických prací (např. fungující vysílačky, kalkulačky, náhradní zdroje elektrické energie a pod.). Grafická část v půdorysu, podélném a příčných řezech mostu obsahuje: zobrazení umístění pozorovaných bodů a jejich číslování, síť vztaţných bodů, včetně rozmístění observačních stanovisek s dosahem měření, způsob stabilizace a signalizace (tvar a barvu cílových značek) pozorovaných bodů. Problematika měřických prací Při statické zatěţovací zkoušce mostu se obvykle měří: svislé posuny pilířů a opěr mostu, svislé a vodorovné (zpravidla příčné) posuny nosné konstrukce mostu, podélný, resp. příčný náklon pilířů a opěr mostu, přetvoření jednotlivých částí mostní konstrukce (průhyb, zdvih, skrut), stlačení a posun loţisek, šířky dilatačních spár, napětí kabelů, teplota nosné konstrukce a vzduchu. 16
U mostních objektů s délkou mostovky přes 30 m se podle poţadavků statika mohou určovat posuny kromě středů mostních polí jako u mostů menších, tak i v 1/3, 1/4, popř. v 1/5 rozpětí mostního pole. Observační stanoviska pro svislé posuny nosné konstrukce se volí mimo mostní objekt, v krajním případě nad opěrami či pilíři mostu s tím, ţe jejich stabilita se ověřuje k síti vztaţných bodů mimo most. Posuny a přetvoření se kromě pouţití geodetických metod určují téţ dalšími měřicími zařízeními, jako jsou např. tenzometry, sklonoměry, deformetry apod., které ale poskytují jen relativní posuny, ovšem s vysokou přesností. Při dynamické zkoušce se měří speciálními měřicími zařízeními přetvoření a vodorovné posuny nosné konstrukce mostu vlivem dynamického zatíţení. Dynamické účinky se nejčastěji vyvolávají přejezdem nákladního vozidla stanovenou rychlostí přes překáţku uměle vytvořenou na mostovce (připevněná fošna či trám). Méně obvyklé je pouţití raket připevněných k mostovce. Průhyb nosné konstrukce se v jednotlivých mostních polích geodeticky zaměří před realizací dynamické zatěţovací zkoušky. Metody a metodika měření Geodetická měření svislých posunů se při zatěţovacích zkouškách nejčastěji realizují metodou přesné nivelace nebo metodou trigonometrickou. Vodorovné posuny pak metodou záměrné přímky nebo protínáním vpřed. Svislost vysokých mostních pilířů je moţno určovat promítáním svislice pomocí teodolitu, prostorovou polární metodou na nalepené odrazné terče nebo optickým provaţovačem. Při pouţití přesné nivelace u velkých mostních objektů je nutno organizovat měření tak, aby jednotlivé sestavy nivelačního pořadu vedeného přes zatěţovanou nosnou konstrukci mostu byly měřeny jedním nivelačním přístrojem (ten tedy zůstává po celou dobu zatěţovacího stavu na místě). Nivelační pořady jsou při zatěţovací zkoušce obvykle vedeny po obou stranách mostu, a to od vztaţných bodů na jednom konci mostu, přes pozorované body nosné konstrukce, na vztaţné body na druhém konci mostu. Z postavení nivelačního přístroje lze v rámci jedné sestavy určovat záměrami stranou svislé posuny většího počtu pozorovaných bodů. Jejich počet je omezen zejména časovým limitem pro jeden odečet zatěţovacího stavu (čte se jednou či dvakrát před najetím vozidel – tzv. nulový odečet, poté např. po 10 aţ 15 minutách při zatíţení mostního pole, které trvá 30 aţ 60 minut dle konstrukce mostu (dotvarování nosné konstrukce trvá déle u ţelezobetonových konstrukcí neţ u ocelových) a nakonec minimálně dvakrát po odlehčení mostního pole pro určení vratné a trvalé změny), dále je omezen viditelností (po najetí vozidel lze měřit pouze na jedné straně mostovky, nikoli napříč) a také délkou záměry s ohledem na přesnost čtení na lati. Přesnost měření svislých posunů by neměla překročit 5% očekávaného svislého posunu určeného statikem (u ocelových mostů dosahuje průhyb uprostřed mostního pole v závislosti na jeho délce i desítek centimetrů – ocelový dálniční most ve Velkém Meziříčí vykazoval průhyb kolem 20 cm při délce mostního pole kolem 100 m, u ţelezobetonových mostů je průhyb řádově menší, tedy spíše v centimetrech). Poţadovaná přesnost určení svislých posunů je tedy vysoká a měří se na 0,1 mm. Kritéria přesnosti jsou daná mezními hodnotami uzávěrů nivelačních pořadů a směrodatnými kilometrovými odchylkami. Uvedená kritéria vyţadují realizovat měření metodikou velmi blízkou metodice přesné nivelace. Od této metodiky se však zásadně liší v tom, ţe: 17
měření se obvykle realizují pouze jednou a jedním směrem, při větším počtu pozorovaných bodů se v rámci vyţadovaného časového limitu určují jejich posuny ze čtení pouze na jedné stupnici invarové latě, měření posunů pozorovaných bodů se realizuje i záměrami stranou, přičemţ nivelační přístroj nemusí stát uprostřed nivelační sestavy, opravy z délky laťového metru a z nestejně dlouhých záměr (tedy z nevodorovnosti záměrné přímky) se při jednotlivých odečtech neuvaţují (výsledkem je rozdíl převýšení – posun, který stále stejná odchylka neovlivní), nivelační pořad se měří současně více nivelačními přístroji.
Přesná nivelace vyţaduje v této aplikaci: dodrţovat stejnou konfiguraci nivelačních pořadů při všech odečtech, resp. zatěţovacích stavech, a to zejména trvá-li zatěţovací zkouška více dní, stavět na jednotlivé pozorované body vţdy stejnou nivelační lať, realizovat měření pouze ověřenými nivelačními přístroji. Měření svislých posunů se realizuje trigonometrickou metodou kdyţ: svislé posuny pozorovaných bodů nelze určovat vodorovnou záměrou, místa pozorovaných bodů jsou v průběhu zatěţovací zkoušky těţko přístupná nebo vůbec nepřístupná (trvá-li statik na přímém měření nosné konstrukce), určují se posuny pouze menšího počtu pozorovaných bodů, a to s milimetrovou přesností, posuny mají hodnotu větší neţ 5 mm. V mnohých případech je to však jediná vhodná metoda pro určování svislých posunů. Posuny lze určovat dvěma způsoby: přímým odečítáním změny na svisle umístěné stupnici v místě pozorovaného bodu (nedostatkem je, ţe pro určení posunů kaţdého pozorovaného bodu je třeba jednoho přístroje), na základě měření změn zenitového úhlu a výpočtu svislého posunu pomocí předem určené délky záměry (posun je moţno vypočítat vynásobením úhlové změny předem vypočtenou konstantou nebo z připravené tabulky). Tímto postupem je moţno určovat svislé posuny více pozorovaných bodů. V obou případech se obvykle vyuţívají za stanoviska přístroje body vytyčovací sítě, vybudované ve formě observačních pilířů s nucenou centrací. Vodorovné posuny nosné konstrukce v příčném směru k ose mostu se nejčastěji určují metodou záměrné přímky. Záměrná přímka se volí v blízkosti boční stěny nosné konstrukce (vzhledem k moţným překáţkám nejlépe v její dolní části) nebo podél okraje mostovky, popř. v ose nosné konstrukce. Podobně jako v případě svislých posunů lze posuny určovat: přímým odečítáním změny na vodorovné stupnici, umístěné kolmo na záměrnou přímku (u menších mostů), z rozdílu vodorovných směrů, nejčastěji měřených v laboratorních jednotkách (při skloněných záměrách je nutno měřit ve dvou polohách dalekohledu). Vodorovné posuny ve směru podélné osy mostu lze měřit: relativně, přímým měřením v úrovni mostních loţisek,
18
„absolutně“ protínáním vpřed ze stanovisek v blízkosti mostu nebo přímým měřením elektronickým dálkoměrem odpovídající přesnosti ze stanoviska umístěného přibliţně v podélné ose mostu.
Síť vztažných výškových bodů je nutno volit co nejblíţe k zatěţovanému objektu (vzdálenost ovlivňuje přesnost výsledků), zároveň je však nutno přihlédnout k moţnému působení zatěţovaného objektu na stabilitu bodů (lépe vyhovuje vzdálenost větší). Je tedy třeba najít vhodný kompromis mezi těmito protichůdnými poţadavky. Stabilita vztaţných bodů musí odpovídat poţadované přesnosti určení posunů. Kromě klasických způsobů stabilizace do skalních masivů, základů stabilních objektů, bodů vytyčovací sítě apod. je moţné pro tento účel (jednorázové pouţití) pouţít i méně náročných stabilizací, jako je zabetonovaná ocelová trubka, kovová stupnička s milimetrovým dělením, svisle osazená na blízký stabilní objekt apod. Označení vztaţných bodů navrhne v projektu geodetických měření posunů geodet. Pozorované body musí být trvale signalizované vhodnou měřickou značkou. Na mostních podpěrách (pilíře, opěry) jsou to obvykle čepové nivelační značky (3 aţ 4), jejichţ umístění by mělo umoţnit, v případě nerovnoměrného sedání základu, určit i náklon sledované podpěry. Pozorované body lze signalizovat téţ svisle osazenými (nalepenými) stupničkami, umístěnými ve výšce horizontu nivelačního přístroje. Na nosné konstrukci se pozorované body nejčastěji stabilizují (pro metodu PN) hřebovými, méně často pak čepovými značkami, a to podle poţadavků statika. Pozorované body se rozmisťují v podélných a příčných řezech. Příčné řezy se obvykle volí nad podpěrami mostu a uprostřed mostních polí (u mostů ve spádu to můţe být v jiné, statikem stanovené části mostního pole). U mostů s větším rozpětím mostních polí se počet příčných řezů můţe úměrně zvyšovat. Číslování pozorovaných bodů obvykle určuje v celkovém projektu vedoucí zatěţovací zkoušky. Vzhledem k charakteru zatěţovací zkoušky je moţno pouţít jen dočasné stabilizace pozorovaných bodů, a to nalepením kovových vrchlíků na konstrukci mostu. Pokud se počítá s pouţitím pozorovaných bodů pro dlouhodobé sledování posunů a přetvoření mostní konstrukce během provozu, je nutno body stabilizovat trvale. Harmonogram měření Komplexní harmonogram zatěţovací zkoušky vypracuje její vedoucí a obsahuje zejména: schémata zatěţovacích stavů, včetně umístění zátěţe (zatěţujících vozidel) na nosné konstrukci, vypočtené hodnoty očekávaných posunů, přetvoření nebo dalších měřených veličin (např. náklonu pilířů, stlačení loţisek apod.), metodiku měření a plán rozmístění přístrojů, postup a časový rozvrh zatěţování, celkovou organizaci a provedení zatěţovací zkoušky, lhůty pro odevzdání předběţných výsledků i závěrečné zprávy, bezpečnostní opatření. Pracovní program se zpracovává v souladu s ČSN 73 6209 „Zatěţovací zkoušky mostů“. Harmonogram geodetických měření je dán celkovým pracovním programem zatěţovací zkoušky. Součástí zatěţovací zkoušky je zaměření základního, tzv. „nulového odečtu“, který určuje výchozí stav mostní konstrukce před najetím zatěţovacích vozidel. Následuje několik „odečtů“ po najetí vozidel, tedy při zatíţení 19
(průhyby nosné konstrukce se postupně zmenšují, a to aţ do jejího dotvarování, kdy se měřené hodnoty pohybují jiţ pouze v rámci přesnosti měření). Po odjetí vozidel se provedou obvykle 2 „odečty“, s ohledem na postupný návrat nosné konstrukce zhruba do původního stavu (určuje se vratná a trvalá změna). Často se měří i zdvih mostních polí, sousedících s polem zatíţeným. Zatěţovací zkouška sestává obvykle z několika zatěţovacích stavů, při kterých se postupně zkouší chování všech mostních polí, a to kromě průhybu nosné konstrukce mnohdy i její přetvoření nesymetrickým zatíţením. Doba měření při zatíţení a při odlehčení je stanovená projektem (statikem) s ohledem na technickou normu a materiál, z kterého je most postaven. Efektivitu a objektivitu geodetických prací při zatěţovacích zkouškách mostů je moţno zvýšit vyuţitím moderní přístrojové (robotizované teodolity, digitální nivelační přístroje, elektronické libely s automatizovanou registrací měřených dat) a výpočetní techniky. Přesnost měření Poţadavky na přesnost měření jsou při zatěţovacích zkouškách většinou vysoké. Kritériem přesnosti jsou mezní odchylky. Metoda přesné nivelace Při měření svislých posunů, nejčastěji určovaných metodou přesné nivelace, se uvaţují mezní odchylky v určení: převýšení v nivelační sestavě (0,16 aţ 0,20 mm), uzávěru nivelačního pořadu, směrodatné odchylky. Uzávěr nivelačního pořadu je v tomto případě tvořen rozdílem převýšení mezi vztaţnými body v základním (nulovém) „odečtu“ a „odečty“ následujícími (při zatíţení a odlehčení). Rozdíl by neměl překročit hodnotu danou vztahem: √ , kde R je délka nivelačního pořadu v kilometrech. Dalším kritériem přesnosti je hodnota směrodatné kilometrové odchylky dané výrazem: √
∑
v mm,
je počet nivelačních oddílů, jsou odchylky v převýšení nivelačních oddílů při základním a dalším měření, R je délka nivelačních oddílů v kilometrech. Mezní hodnota této odchylky by neměla překročit 0,6 mm. kde
nR ς
Při uzavřených nivelačních pořadech je kritériem přesnosti směrodatná odchylka: √ kde
nF φ F
∑
v mm,
je počet nivelačních pořadů, jsou odchylky v uzávěrech nivelačních pořadů, je délka nivelačních pořadů v kilometrech. 20
Prokazatelnost určených posunů (tj. zjištění, zda určené hodnoty vznikly důsledkem skutečného posunu nebo působením chyb měření) se posuzuje testem statistické hypotézy. Za prokázané, s příslušným rizikem, se povaţují posuny a přetvoření, překračující konfidenční interval (ČSN 73 0405 „Měření posunů stavebních objektů“). Trigonometrie Při pouţití nucené centrace platí pro výpočet směrodatné odchylky svislého posunu vztah: (
(
)
) .
Platí-li p << d, coţ je zpravidla splněno, délka d se měří pouze při nulovém odečtu, nebo častěji se určuje jiţ před zatěţovací zkouškou a zenitový úhel se příliš neliší od 100 gon, výraz se zjednoduší na tvar : √
.
Vyhodnocení výsledků V časovém limitu pro uskutečnění jednoho „odečtu“ je nutno vypočítat a předat výpočetnímu středisku (popř. vedoucímu zkoušky) posuny pozorovaných bodů. S ohledem na počet pozorovaných bodů v mostním poli (u velkých mostů ve více příčných řezech) a zvolenou metodu měření, častěji určovaných svislých posunů (přesná nivelace, trigonometrie, popř. další), předávají jednotlivé skupiny přímo předběţné posuny, nebo mezivýsledky k dalšímu zpracování. To se týká především průhybů nosné konstrukce velkých mostů, měřených přesnou nivelací, kde jednotlivé měřické čety určují převýšení v jedné nivelační sestavě s bočnými záměrami na pozorované body a naměřená převýšení na vybrané pozorované body (obvykle pouze z jednoho charakteristického příčného řezu) předávají výpočetnímu středisku. To byl i případ velkých mostů přes Dunaj v Bratislavě. Výpočetní středisko připraveným programem otestuje součet měřených převýšení s předem určeným převýšením mezi vztaţnými body (v základní etapě) a po odsouhlasení provede vyrovnání a výpočet předběţných posunů vzhledem k základnímu měření. Hodnoty posunů je moţné získat jak v číselné, tak i v grafické podobě. Na základě hodnot určených posunů pak můţe vedoucí zkoušky usměrňovat její průběh. Proto je velmi důleţité dodrţovat stanovený časový limit předávání výsledků. Po ukončení zatěţovací zkoušky je nutno: překontrolovat výpočty, které proběhly během zatěţovací zkoušky (tedy v časovém tlaku), ověřit uzávěry nivelačního pořadu kaţdého „odečtu“ zda vyhovují poţadovaným kritériím (nepřekračují mezní uzávěr), provést vyrovnání nivelačních pořadů, vypočítat posuny všech pozorovaných bodů v jednotlivých „odečtech“, zhodnotit z geodetického hlediska hodnoty a přesnost posunů, zpracovat technickou zprávu. Nosnou částí technické zprávy je podrobné zhodnocení výsledků měření (posunů) na základě rozborů přesnosti a jejich porovnání s předpokládanými hodnotami. Hodnoty posunů pozorovaných bodů se tabelují tak, aby je bylo moţno jednoznačně identifikovat (datum měření, číslo a čas „odečtu“, velikost zkušebního zatíţení a jméno měřiče) a graficky zpracují ve vhodném měřítku. 21
Výsledný geodetický elaborát zatěţovací zkoušky mostu pak obsahuje: technickou zprávu, tabelované výsledky posunů pozorovaných bodů, grafické přílohy o umístění a číslování pozorovaných bodů na mostním objektu, o grafické znázornění teoretických a naměřených posunů v jednotlivých zatěţovacích stavech. Eliminace vlivu teploty na určování svislých posunů při zatěţovací zkoušce Na geometrické parametry nosné konstrukce mostu má velký vliv změna teploty, zejména její nerovnoměrné zahřívání během zatěţovací zkoušky, coţ můţe vést aţ k znehodnocení dosaţených výsledků. Ideální by tedy bylo uskutečnit zatěţovací zkoušku při ustálené teplotě mostní konstrukce. Proto se v některých případech uskutečňují zatěţovací zkoušky v nočních hodinách (po přizpůsobení teploty konstrukce a vzduchu). Jiným vhodným způsobem je určení závislosti chování nosné konstrukce na teplotních změnách předem a při zatěţovací zkoušce zavádění teplotních korekcí vzhledem k měřené teplotě mostní konstrukce a času (postavení Slunce). Závislost je moţné určit měřením posunů pozorovaných bodů a teploty konstrukce a vzduchu v pravidelných intervalech během čtyřiadvacetihodinového cyklu, včetně záznamu času. Teplotu nosné konstrukce je vhodné měřit průběţně v celém průřezu nosné konstrukce, a to jiţ 3 aţ 4 hodiny před a po ukončení čtyřiadvacetihodinového cyklu. Měření by se mělo uskutečnit jeden den před, popř. jeden den po uskutečnění zatěţovací zkoušky, aby podmínky při zatěţovací zkoušce byly pokud moţno identické. KONTROLA STABILITY A FUNKČNÍ SPOLEHLIVOSTI MOSTŮ V PROVOZU Kontrola se uskutečňuje zejména u velkých mostních objektů, u kterých by větší změny v geometrických parametrech nosné konstrukce, popř. sedání spodní stavby mohly způsobit váţné poruchy jejich stability a ohrozit bezpečnost provozu. Na základě poţadavků projektanta, resp. investora se zpracuje „Projekt dlouhodobých měření posunů mostu“, který se skládá z textové části a grafických příloh: Textová část obsahuje: účel dlouhodobých měření, podmínky, za kterých je třeba měření uskutečnit, předmět dlouhodobých měření, způsob vyuţití či dobudování měřicích zařízení, metody měření a poţadovaná přesnost, harmonogram měření. Grafické přílohy je většinou moţné převzít či modifikovat z projektu zatěţovací zkoušky. Obsahují zejména umístění a číslování bodů vztaţné sítě a bodů pozorovaných. Výsledkem dlouhodobých kontrolních měření je technická zpráva s určenými posuny a přetvořením, na jejichţ základě je moţno posoudit stabilitu objektu. Snahou by mělo být dosaţení návaznosti kontrolních měření realizovaných během výstavby mostu, během zatěţovací zkoušky i provozu mostu. To kromě ekonomického přínosu významně ovlivňuje i spolehlivost posudku. Rovněţ u dlouhodobých kontrolních měření je třeba vzít v úvahu vliv teplotních změn na výsledek posouzení, a to s ohledem na materiál a konstrukci mostu a popřípadě zavést teplotní korekce. 22
Pouţitá literatura: [1] Staněk,V.: Geodetické aspekty výstavby mostných objektov. Bratislava 1995. (ISBN 80-227-0789-9) [2] Hrdoušek,V.: Mostní stavby. Učebnice pro SPŠ. Praha [3] Rotter,T., Studnička,J.: Ocelové mosty, skripta, Praha 2006 [4] Taškár,R.: Geodetický monitoring výstavby mostu 206 v Pováţské Bystrici. Diplomová práce, VŠB TU Ostrava 2011 (poskytnuty fotografie autora) [5] Mastný,K.: Geodetické práce při vytyčování mostu přes rybník Koberný. Bakalářská práce, Praha 2011 (neobhajováno) (poskytnuty fotografie autora)
23
