Negrelliho viadukt – jak šel čas

Kromě obou ramen Vltavy viadukt tehdy překlenoval dnes již zaniklé říční ostrovy, mlýnské náhony a slepá ramena i s tehdejším Karlínským přístavem sahajícím až k dnešní ulici Pobřežní. Tyto vodoteče byly v průběhu doby zasypány a terén pod mostem v těchto místech o mnoho metrů zvýšen.

Z pískovcového zdiva (nebo žulového zdiva, v případě plochých kleneb přes obě ramena Vltavy) bylo tehdy zbudováno 87 kleneb. Z nich osm kleneb (přes Vltavu) dosahuje světlosti 25,3 m, ostatní mají světlost 6,39–10,75 m. Výška mostu nad terénem byla při jeho návrhu zvolena velmi vhodně tak, že převáděná železniční trať odolala všem povodním, které území pod mostem v jeho historii postihly.

Pilíře mostu byly zbudovány z lomového opukového kamene loženého na maltu, s lícovým zdivem z pískovce. U kleneb přes Vltavu byl líc pilířů zbudován opět ze žulových kvádrů. Masivní pilíře byly založeny na mohutných dubových roštech nebo dubových pilotách beraněných tehdy parními berany, případně v pažených jímkách v korytě Vltavy až na skalním podloží.

Část kleneb a pilířů od ulice Za Poříčskou branou směrem k nynějšímu autobusovému nádraží Florenc byla vystavěna ze zdiva cihelného, z tzv. cihel zvonivek, tedy ostře pálených a odolných více proti povětrnosti. Některé klenby a pilíře jsou čistě z cihelného zdiva, místy v kombinaci s pískovcem (průčelní zdi a čelní pás klenby a také líc pilířů).

V roce 1875 (v době krátce po zbourání městských hradeb) byl postaven tzv. spojovací viadukt pro trať Hrabovka–Karlín ze zdiva cihelného u kleneb i pilířů a se dvěma ocelovými příhradovými mosty, který se k původnímu viaduktu připojil v místech ulice Křižíkova.

Negrelliho viadukt – stav před rekonstrukcí

V průběhu 20. století byla dispozice mostu různě upravována. Z důvodu malé světlosti otvorů přes frekventované ulice byly některé klenby zbourány a nahrazeny jinými konstrukcemi větší světlosti. Podle částečně zachované archivní dokumentace byly ve 30. – 50. letech některé klenby přezděny z nových pískovcových kvádrů, případně byl také zcela vyměněn líc pilířů a průčelních zdí. Kvalita použitého pískovce byla zřejmě velmi různorodá a patrně již tehdy bylo nutné dosloužilé kameny vyměnit. Některé cihelné i pískovcové klenby byly v této době místo přezdívání zcela nahrazeny železobetonovými klenbami na původních pilířích mostu (např. přes Rohanské nábřeží).

V 50. letech byla část sestávající ze tří šikmých kleneb přes Křižíkovu ulici nahrazena dvěma jednopolovými konstrukcemi (samostatné pro každou větev viaduktu), z dnešního pohledu unikátními. Jednalo se o první návrh předpjatého železničního trámového mostu.

Mosty před rekonstrukcí podle podrobné prohlídky byly ve stavu 2/2 až 3/3. Most ve stávajícím stavu nesplňoval normové požadavky na prostorové uspořádání pro volný schůdný a manipulační prostor (vzdálenost k zábradlí od osy koleje místy pouze cca 2,30 m), a osová vzdálenost kolejí místy pouze 3,60 m.

Stávající rychlost na mostě byla 30–50 km/h, na spojovacím viaduktu pouze 20 km/h, což způsobovalo nízkou propustnost trati. Zatěžovací třída mostu byla pouze D3 / 40.

Hlavním důvodem rekonstrukce mostu byl velmi špatný technický stav zdiva klenbových konstrukcí. Vlivem nefunkční izolace a odvodnění téměř 170 let starého inženýrského díla a následného zatékání vody do konstrukce vykazovaly klenby řadu poruch s nutností sanace zdiva nebo výměny zdicích prvků (cihel nebo pískovcových či opukových kamenů).

V současné době je Negrelliho viadukt tvořen celkem 100 klenbami a pěti poli jiných nosných konstrukcí a jeho celková délka je cca 1430 m

Negrelliho viadukt – zajímavosti z historie

* Součástí dvou kleneb u ulice Pobřežní je i cihelná vestavba s klenutým stropem, částečně pod terénem, původně považovaná i památkáři za tzv. Akcíz – celnici, kde se na hranici kolem celého města pražského – potravní čáře, vybíralo mýto za potraviny přivážené do města. Podrobným zkoumáním archivních podkladů a částí stavby odhalených při rekonstrukci bylo zjištěno, že v těchto místech stávala vodárenská věž a prostory domnělé celnice byly součástí technického zařízení pro vodojem (v plánech označené německy jako „Pumphaus“), pomocí kterého byla voda z Vltavy převedena litinovým potrubím mezi kolejemi až na nynější Masarykovo nádraží, kde v místech dnes již bývalého depa byl vodojem pro parní lokomotivy.

* Součástí viaduktu je i dnes už unikátní stavědlo postavené v místech rozpletu obou větví viaduktu v blízkosti Křižíkovy ulice. Původně se jednalo o přízemní budovu, která byla následně zvýšena hrázděnou nástavbou. Spodní část z pískovcových kvádrů stojí přímo na klenbě č. 99. Stavědlo bylo při rekonstrukci poškozeno požárem a po posouzení jeho stavu znaleckým posudkem byly poškozené části nahrazeny nebo repasovány a budova stavědla kompletně opravena. Dnes již nemá žádnou funkci – ovládání výhybek a návěstidel se odehrává v ústředním stavědle Masarykova nádraží, a tak mu nezbývá než být němým svědkem zaniklých časů, kdy se návěstidla a výhybky ovládaly ručně pákou pomocí drátovodů.

* Část viaduktu mezi Sokolovskou ulicí a Vltavou v minulosti překonávala řadu bočních ramen Vltavy a mlýnských kanálů, včetně Karlínského přístavu, o čemž svědčí i dochovaný název ulice Pobřežní. V této části v místech ulice Rohanské nábřeží viadukt překonával koleje tehdejší Severozápadní dráhy, která končila na nádraží Praha – severozápadní (s pozdějšími názvy Denisovo a Praha Těšnov).

* Je historicky prvním pražským železničním mostem přes Vltavu a v současné době druhým nejstarším dochovaným pražským mostem přes Vltavu. Po proudu Vltavy je třináctým pražským vltavským mostem. S délkou 1430 m je nejdelším železničním a celkově třetím nejdelším mostem v Česku. Do roku 1910 byl nejdelším mostem Evropy a dosud je to nejdelší železniční most ve střední Evropě.

* V místech dnešního autobusového nádraží Florenc se rozkládalo začátkem 20. století uhelné nádraží, které zásobovalo uhlím Masarykovo nádraží a jeho lokomotivní depo. Na začátku viaduktu je jednopolový most přes původní uhelnou kolej.

* Klenby viaduktu byly již od začátku 20. století svědkem rozvoje automobilismu v Čechách. V roce 1906 zřídila firma Velox ve dvanácti obloucích mostu největší garáže v Rakousko-Uherské monarchii, a to s kapacitou 50 automobilů a 100 motocyklů.

* V dalších klenbách, které byly zaslepeny dřevěnými nebo zděnými stěnami, se postupně usídlily dílny drobných řemeslníků (kovárny, bednářství, klempířská a topenářská dílna a podobně), sklady přilehlých továrniček a obchodů.

* Jednou z továren, která fungovala za první republiky v místě kleneb u ulice Pobřežní, byla tehdy proslulá továrna na rybí speciality firmy Kutina. Ta zde měla v mostních obloucích mezi ul. Pobřežní a Rohanským nábřežím sklady.

Pohled projektanta

Pro nás jako projektanty rekonstrukce mostu znamená ohlédnutí za téměř dokončenou stavbou mnoho zásadních vzpomínek a dojmů.

Příprava rekonstrukce

První kapitoly příběhu rekonstrukce Negrelliho viaduktu se začaly psát v roce 2006, kdy byla na SUDOPU PRAHA zpracována studie pro posouzení stávajícího stavu konstrukcí viaduktu. Na studii navázala v roce 2009 přípravná dokumentace, obě zpracované pod vedením nestora sudopských mostařů Ing. Karla Štěrby.

Poté nastala poměrně dlouhá časová odmlka vzhledem k nutnosti zajištění poměrně vysokých finančních prostředků (přes jednu miliardu Kč). Teprve po jejich zajištění ze zdrojů SFDI byla v roce 2013 přípravná dokumentace aktualizována a následně byly v roce 2014 pod vedením Ing. Marka Foglara zahájeny práce na projektu, se kterým strávila většina projektantů střediska mostů několik hektických měsíců.

Úhelným kamenem projektu bylo vyřešení detailů izolace, odvodnění, podchycení pilířů tryskovou injektáží a také dořešení vzhledu mostu po rekonstrukci se zástupci orgánů památkové péče.  Zde je nutné vyzdvihnout pečlivé zpracování architektonického návrhu vzhledu říms, zábradlí, stožárů TV a dalšího příslušenství mostu sudopským architektem Ing. Tomášem Pechmanem, díky němuž bylo s památkáři dosaženo shody ohledně výsledného vzhledu mostu při současném zlepšení prostorových poměrů na mostě.

Hlavním podkladem pro projekt byl diagnostický a stavebně technický průzkum a fotogrammetrické zaměření v rozsahu oproti jiným mostům nevídaném, avšak z hlediska projektanta prostě stále nedostatečném. Proto byl ještě předepsán další doplňující diagnostický průzkum během rekonstrukce, což se ukázalo jako více než prozíravé (vzhledem k odhaleným poruchám bylo postupně rozhodnuto o rozebrání a nahrazení novou konstrukcí u dalších devíti kleneb a dvě původně určené k rozebrání bylo možné zachovat).

Po dokončení projektu na konci roku 2014 se dál chopila pomyslného žezla naše kolegyně Ing. Marta Součková, aby v průběhu dalších let napnula všechny síly na získání řady potřebných stavebních povolení, což korunovala úspěchem až na jaře 2017. Nejvíce komplikovala její práci dohoda s vlastníky pozemků, zejména ČSAD Holding jako vlastníkem autobusového nádraží, přes které vede větev viaduktu na Masarykovo nádraží, přičemž rekonstrukce mostu zabírala podstatnou plochu nádraží a komplikovala jeho provoz.

Zahájení rekonstrukce

Po odchodu Marka Foglara do jiné firmy se funkce hlavního inženýra rekonstrukce viaduktu ujal Tomáš Martinek a funkce profesního garanta za mosty Jiří Elbel. Samotná rekonstrukce byla zahájena v dubnu 2017.

Nejprve bylo nutné prostor viaduktu očistit od všech vestaveb a přístaveb, aby byl umožněn přístup k boku pilířů a spodnímu líci zdiva kleneb. Od začátku 20. století byla totiž většina mostních otvorů zazděna nebo opatřena vraty a využívána jako sklady, dílny nebo garáže. Celá část hrabovské větve viaduktu od mostu přes ul. Prvního pluku až po Křižíkovu ulici byla z boku přistavěna cihelnou přístavbou dílen a garáží s pultovou střechou. U Křižíkovy ulice bylo nutné vymístit tehdy oblíbenou pivnici U Fandy umístěnou částečně v jednom z oblouků mostu. V dalších mostních otvorech byla (hlavně v prostoru autobusového nádraží) vestavěna patra pro šatny zaměstnanců, kanceláře, umývárny, WC, dílny atd. I tyto bylo nutné odpojit a vybourat.

Před zahájením hlavní výluky v červnu 2017 bylo v žst. Bubny zbudováno provizorní nástupiště nově zřízené zastávky Praha-Bubny Vltavská. Z vlaků ze směru od Kladno, které zde byly ukončeny, zde cestující přestupovali na metro. Vlaky ze směru Ústí nad Labem a Kralupy byly vedeny na Masarykovo nádraží přes stanici Praha-Holešovice. Po zahájení výluky byl demontován železniční svršek a trakční vedení a odtěženo štěrkové lože. Dočasně byl na podpůrné konzoly na boku mostu, případně na kabelové lávky, vyvěšen silový kabel PREdi, a. s., 22 kV, který byl veden původně po mostě, a po dobu rekonstrukce bylo nutné ho zachovat v provozu, stejně jako kabel sdělovací kabelizace mezi žst. Masarykovo nádraží a Praha-Bubny.

Průběh rekonstrukce

Zdivo kleneb i pilířů bylo následně očištěno horkou párou a otryskáno tlakovou vodou s živcem. Vzhled mostu se tak velmi přiblížil stavu, kdy byl v roce 1850 dokončen. Očištění zdiva od nánosů nečistot a krust vlivem působení povětrnosti bylo potřebné i pro následné provedení doplňkového diagnostického průzkumu stavu zdicích prvků.

Ten byl postupně prováděn po celé první dva roky stavby u všech kleneb a pilířů ve třech fázích:

1/ Průzkum líce zdiva kleneb a pilířů

2/ Průzkum zdiva rubu kleneb

3/ Průzkum zdiva pilířů pod terénem

Rozsah průzkumu, který zpracoval Kloknerův ústav ČVUT ve spolupráci s Fakultou stavební a restaurátorská firma AVERS byl následující:

– vizuální prohlídka přístupných a diagnostikovaných konstrukcí;

– odběr vzorku zdiva a jeho úprava pro destruktivní zkoušky pevnosti v tlaku;

– destruktivní zkoušky pevnosti zdiva v tlaku;

– stanovení objemové hmotnosti, nasákavosti, koeficientu změkčení;

– nedestruktivní zkoušky pevnosti zdicího prvku a malty v tlaku in-situ;

– orientační měření vlhkosti zdicího prvku příložným vlhkoměrem;

– stanovení převodního součinitele mezi nedestruktivně a destruktivně zjištěnou pevností zdicího prvku v tlaku;

– stanovení pevnosti zdiva v tlaku dle EN

Diagnostický průzkum v takové podrobnosti byl nutný pro stanovení rozsahu výměny zdících prvků a posouzení kvality zdiva cihelného, kamenného i betonového.

K největšímu rozsahu přezdění původních kleneb došlo na mostě v prostoru Štvanice, kde byly k rozebrání a přezdění již v projektu navrženy celkem čtyři klenby za sebou. Na základě doplňující diagnostiky a zjištěného stavu byly z důvodu poruch kamenů rozebrány i tři mezilehlé pilíře.

V průběhu stavby byl na základě výsledků diagnostiky zdiva upřesněn rozsah přezdění i na mostě přes autobusové nádraží, kde bylo namísto původních tří kleneb (č. 10–12) rozebráno kleneb pět (č.9–13) včetně mezilehlých pilířů, což velmi zkomplikovalo postup stavby a prodloužilo i termín ukončení stavby.

Nepříjemným překvapením pro zúčastněné – projektanta, zhotovitele i zadavatele byl špatný stav a kvalita některých betonových kleneb, z nichž tři (č. 22, 23 a 50) bylo oproti předpokladu projektu nutné nahradit novými konstrukcemi, což opět přineslo další komplikace a prodloužení termínu dokončení stavby.

U kamenných kleneb byla část původních kamenů, která vykazovala dostatečnou pevnost, opět použita při zdění kleneb stejného tvaru jako původních.

Nové nosné konstrukce neklenbové jsou v rámci rekonstrukce navrženy dvě – u mostů přes Křižíkovu ulici a ul. Prvního pluku.

Do konce roku 2017 byla na základě předchozího statického posouzení provedena téměř kompletní sanace založení vybraných pilířů mostu, a to formou sloupů tryskové injektáže provedených z úrovně terénu pod základovou spáru pilířů. Dále byla provedena nízkotlaká injektáž jádra pilířů z úrovně mostovky prostřednictvím vrtů v rozteči cca 700 mm, vyplněných jílocementovou injektážní směsí. Důvodem tohoto opatření byla zjištěná vysoká mezerovitost vnitřku pilířů za lícovým zdivem.

Ze stejné úrovně byly provedeny ve vybraných pilířích zemnicí mikropiloty, které slouží pro omezení vlivu bludných proudů na konstrukci mostovky převádějící elektrizovanou trať.

Dále byly u mostu přes Vltavu mezi Štvanicí a Bubenským nábřežím provedeny postupně vždy u dvou a následně dalších dvou pilířů v toku Vltavy těsněné štětovnicové jímky pro injektáž základů pilířů a opravu spárování zdiva dříku pilířů. Dno jímek se nacházelo cca 4,0 m pod hladinou vody ve Vltavě a jímky musely být po dobu rekonstrukce základů pilířů trvale čerpány.

Dokončení rekonstrukce

Na začátku roku 2020 se na mostě začalo zřizovat štěrkové lože a pokládat železniční svršek včetně výhybek. Následovala montáž trakčního vedení a silových a sdělovacích kabelů a zabezpečovacího zařízení, osvětlení prostoru výhybek, ohřevu výměn a instalace kamer na návěstní lávku pro dohled na objekt historického hradla. Na den dětí 1. 6. byl po více než dvouleté výluce obnoven provoz mezi Bubny a Masarykovým nádražím, včetně hrabovské spojky.

Dokončovací práce pod mostem, které budou provedeny do konce roku 2020, spočívají v montáži svodů odvodnění, dokončení a napojení stok odvodnění, obnově povrchů komunikací a posledních restaurátorských prací na zdivu kamenném a cihelném, které obnoví jeho původní vzhled.

Hlavní účastníci stavby

Investor

Správa železniční dopravní cesty, státní organizace.

Zdroj financování EU je z programu Nástroj pro propojení Evropy (CEF), národní spolufinancování zajišťuje Státní fond dopravní infrastruktury.

Generální dodavatelé

Sdružení firem Hochtief CZ (Divize dopravních staveb), Strabag Rail a Avers

Generální projektant

SUDOP PRAHA, a. s.

Práce speciálního zakládání

Zakládání staveb, a. s.

Poznámka

O přípravě stavby i o jejím provádění uveřejnila SUDOP revue obsáhlé příspěvky v číslech 4/2015, 3/2018, 4/2018 a 2/2019.

Negrelliho viadukt – zajímavosti projektu a rekonstrukce

* Každý kámen měl při rekonstrukci unikátní desetimístný číselný kód, který označoval jeho polohu v konstrukci. Bylo tedy možné některé klenby rozebrat a kameny vrátit na jejich původní místo. Tento kód byl využit i při diagnostickém průzkumu, kdy pro každý kámen byla nedestruktivně určena jeho pevnost a další vlastnosti (vlhkost, typ pískovce, poškození apod.).

* Rub kleneb, původně vyplněný například sutí z opracovaných kamenů, prolitých maltou, směsí úlomků cihel, opukových kamenů, hlíny z výkopů a písku, byl při rekonstrukci očištěn, zbaven nesoudržných částí a opatřen, stejně jako průčelní zdi, vrstvou stříkaného betonu, který vytvořil podklad pro pojistnou bezešvou izolaci. Ta byla nanášena nástřikem ve dvou vrstvách, a přestože byl rub kleneb i po aplikaci stříkaného betonu místy velmi členitý, spolehlivě přilnula ke všem nerovnostem.

* Původní výplň rubu kleneb byla nahrazena mezerovitým betonem, zejména z důvodu malé tloušťky průčelních zdí, které by nevydržely tlak zásypu z jiného materiálu po přitížení průjezdu vlaku.

* Odvodnění mostu je tvořeno odvodňovačem v desce mostovky s nerezovým bočním svodem zapuštěným v mezerovitém betonu a vyvedeném do boku skrze nerezovou průchodku zabetonovanou do průčelní zdi v ose pilíře. Úžlabí rubu kleneb nad pilíři je odvodněno pojistnou drenáží vyvedenou do boku pod bočním svodem. Obě trubky jsou vyústěny nad sebou do jímacího kotlíku se svislým svodem zaústěným prostřednictvím lapače splavenin do stok odvodnění, které byly nově zbudovány podél celého viaduktu a napojeny do dešťové kanalizace poblíž mostu.

* Na dně žlabu mostovky je pod štěrkovým ložem instalována antivibrační rohož z přírodního kaučuku položená na povrchu roznášecí desky opatřené izolací proti stékající vodě z asfaltových natavovaných pásů s tvrdou ochranou z litého asfaltu. Toto opatření snižuje úroveň hluku při provozu na mostě.

* U dvou betonových kleneb č. 22 a 23 mostu u Křižíkovy ulice byla při dodatečném diagnostickém průzkumu zjištěna nízká pevnost a kvalita betonu a zároveň jejich nedostatečná tloušťka a vyztužení.  Na základě statického posouzení bylo nutné jejich nahrazení novými konstrukcemi, které byly po konzultaci s orgány památkové péče navrženy z pískovcových bloků. Tyto klenby se nacházejí v části viaduktu, kde odbočuje připojovací větev na Hrabovku, a proto jsou půdorysně zalomené. Tvar klenáků u těchto kleneb bylo velmi náročné stanovit a bylo nutné zpracovat 3D model tvaru kleneb a následně i kamenořez. Některé tvarově složité kameny si kameníci přesto museli na místě vymodelovat z polystyrénových bloků a ověřit jejich tvar a návaznost v konstrukci klenby a pak teprve je dosekat do výsledného tvaru z pískovce.

* Technicky zajímavý je také navržený postup rozšíření mostovky u dvou mostů přes Vltavu. Na sanované průčelní zdi bylo provedeno přezdění vrchních čtyř kamenů římsy zároveň s jejich vysunutím směrem ven, což bylo provedené pomocí podpůrné konstrukce (římsové vozíky používané běžně pro betonáž říms na silničních mostech) pojíždějící po podkladním betonu pod budoucí roznášecí deskou mostovky.  Římsové vozíky zároveň slouží pro přístup ke spodnímu líci kleneb pro provádění sanace zdiva. Římsové kameny jsou opatřeny spřahujícími nerezovými trny a následně jsou zabetonovány do nové betonové konstrukce žlabu mostovky. Větší část kamenů spodní řady byla na rozdíl od projektové dokumentace nalezena kratší, než by bylo potřebné pro jejich vysunutí před boční líc mostu; byly proto nahrazeny novými žulovými kameny.

* Římsy mostu byly původně osazeny asi sedmi druhy zábradlí od ocelového z úhelníků až po zděné z cihel. Vzhled zábradlí byl ve spolupráci s památkáři sjednocen, přičemž inspirací pro jeho členění byla část osazená na most v roce 1937. Je navrženo z ocelových úhelníků a pásoviny a jeho barva byla památkáři předepsána jako antracitová šedá.

* Pro zajištění stability a zachování tvaru kleneb při odtěžování zásypu jejich rubu byly na začátku rekonstrukce pod klenbami zbudovány podpěrné skruže, které zajišťovaly neměnný tvar kleneb i při jejich odtížení do doby, než byla vybetonována roznášecí deska mostovky

* U mostu přes ulici Křižíkovu byla v květnu 2018 demontována stávající nosná konstrukce z roku 1956 tvořená předem předpjatými železobetonovými nosníky, příčně spínanými a tvořícími společně nosný rošt (viz SR 3/2018).

Nahrazena byla v průběhu léta 2019 konstrukcí navrženou jako železobetonové rámy s vylehčením příčle, se spřaženou ocelobetonovou konstrukcí s proměnnou výškou průřezu příčle od 1,325 m do 1,70 m (obloukový podhled). Příčle jsou vetknuté do železobetonových stěn opěr tloušťky 1,5 m s náběhem v rámovém rohu, založených na soustavě mikropilot. Opěry jsou obloženy kamenem, vzhledově obklad odpovídá stávajícím kamenným konstrukcím viaduktu. Nosné konstrukce jsou samostatné pro dvě koleje směrem na Masarykovo nádraží a pro jednu kolej směrem do Libně, což umožnilo prosvětlení otvoru pod mostem vytvořením lichoběžníkového zrcadla mezi římsami obou konstrukcí.

* Původní dvě nosné konstrukce mostu přes ul. Prvního pluku samostatné pro každou kolej, o hmotnosti přes 170 t, byly v únoru 2018 demontovány za pomoci jeřábu Liebherr s nosností přes 500 t. Následně byl odbourán původní kamenný a částečně betonový úložný práh opěr mostu. Na rastr mikropilot vrtaných skrze stávající dřík opěr do podloží pod základovou spárou pak byly vybetonovány nové úložné prahy pro novu konstrukci mostu. Po jejich dokončení byla na upravenou spodní stavbu v dubnu 2019 namontována nová NK, navržená jako ocelová příhradová konstrukce s průběžným kolejovým ložem a spodní mostovkou pro jednu kolej. Šikmost nosné konstrukce je 45°, šikmost křížení s ulicí Prvního pluku je 30°.

Autor: Tomáš Martinek

Foto: Ondřej Kafka

(Z archivu SUDOP PRAHA, a. s.)