ZPEVŇOVÁNÍ A INJEKTOVÁNÍ V RÁMCI REKONSTRUKCE NEGRELLIHO VIADUKTU

1. SLOVO ÚVODEM

Při rekonstrukci Negrelliho viaduktu byla využita rozsáhlá škála technologií speciálního zakládání. Jednalo se především o posílení základů pilířů mostu sloupy tryskové injektáže a sanace dříků a opěr pilířů pomocí nízkotlaké injektáže, včetně pilířů v řečišti Vltavy. Kromě těchto hlavních technologií byly využity např. i technologie mikropilot pro nové založení mostních opěr a technologie beranění pro zřízení štětových jímek kolem sanovaných pilířů v řečišti. Hlavním dodavatelem prací speciálního zakládání pro sanaci spodní stavby je společnost Zakládání staveb, a. s.

2. PŮVODNÍ ZALOŽENÍ OBLOUKŮ VIADUKTU

Již od starověku až do doby 19. století se čelilo většímu sedání konstrukce tím, že na stlačitelné půdě se stavba zakládala na dřevěných pilotách, častěji však na ležatých dřevěných roštech nebo na sypané vrstvě písku nejméně 1 m silné, která roznášela váhu stavby na větší plochu. Neúnosná půda se také zhutňovala zarážením kůlů. Masivní pilíře Negrelliho viaduktu byly založeny na mohutných dřevěných roštech nebo dřevěných pilotách, případně přímo na skále, pokud byla v základové spáře zastižena. Zakládání staveb do vodního prostředí bylo odedávna těžkým oříškem, protože voda se ze zajímkovaného prostoru čerpala vynášením ve vědrech nebo čerpáním korečky šlapacích kol, poháněných lidmi nebo koňmi. Nebylo zvláštností, že čerpání zaměstnávalo 300 lidí, kteří stěží nahrazovali dnešní 30kW motor. Pro jímky se používaly štětovnice, hranoly ze dřeva, které měly klínovitou špičku opatřenou plechem (botkou). Několik těchto špiček, štětovnic i pilot bylo při odtěžování materiálu z budoucích jímek nalezeno. Další součástí štětové stěny byly vodicí piloty kruhového profilu, které nesly kleštiny. Mezi kleštiny byly následně beraněny jednotlivé štětovnice. Mezi štětovnicemi vznikaly vlivem nerovnosti dřeva a nepřesnosti beranění štěrbiny, které byly těsněny koudelí a tvrdými klínky.

I když bylo pro těžkou ruční práci dostatek pracovní síly, při zakládání pilířů Negrelliho viaduktu se už využívalo síly páry, zejména k čerpání vody z jímek. Parní stroje byly ukryty v dřevěných kůlnách a byly spojeny s korečkovými či šroubovými čerpadly, každé z nich mělo výkon přibližně 12 k. Soudobý tisk uvádí, že parostroji mohly být poháněny i mlýny na vápno a beranidla. Nejednalo se však o klasické parní motory v podobě kompaktní lokomobily, známé z pozdějších let. Přesnější informace o těchto strojích, bohužel, chybí.

3. GEOLOGICKÉ A GEOTECHNICKÉ PODMÍNKY

Zájmové území je tvořeno plochou údolní nivou řeky Vltavy a je v maximální míře ovlivněno antropogenní činností. Jedná se o území, které se historicky nalézalo před hradbami Prahy, kde v té době byla Vltava rozlita do několika ramen, která byla později zavezena. Celý terén byl později v minulosti upraven navážkami, které zde dosahují mocnosti až 6 m. Skalní podloží je budováno horninami pražského ordoviku. V zájmovém území se na pravém břehu Vltavy nachází šárecké a bohdalecké vrstvy, které přecházejí směrem blíže k Vltavě do záhořanských vrstev. Směrem k severu, u Rohanského ostrova, pak přechází skalní podloží do vinického souvrství. Pod korytem řeky se objevují ještě vrstvy letenské. Všechna tato souvrství náleží do svrchního paleozoika stupně Beroun. Tato souvrství jsou charakterizována jako sled zvrásněných tmavošedých prachovců, prachovitých břidlic, jílovitých břidlic až jílovců. Pokryvné útvary jsou v zájmovém území reprezentovány především typickými pleistocénními terasovými fluviálními sedimenty překrytými holocénními náplavami a navážkami. Terasové uloženiny Vltavy tvoří písky s hlinitou příměsí. V hlubších polohách přecházejí sedimenty do písků a štěrkopísků. Při bázi je sediment často hrubě štěrkovitý až balvanitý. V místě, kde začíná Negrelliho viadukt (na karlínské straně při úpatí kopce Vítkov), se navíc nachází významná tektonická linie – pražský zlom. Ta způsobuje významné oslabení pevnosti okolních hornin. Pražský zlom je na severní straně doprovázen zónou silného tektonického porušení. Jedná se tak o široké poruchové pásmo, složené z řady dílčích paralelních zlomů.

3.1. Hydrogeologické poměry

Výskyt podzemní vody je v zájmovém území vázaný především na dobře průlinově propustné písčité a štěrkopísčité terasové polohy. V těchto polohách se vytváří souvislá hladina podzemní vody, jejíž úroveň je vázaná na stav vody ve Vltavě. Ordovický skalní podklad je na podzemní vodu chudý. Břidlice v nezvětralém stavu jsou velmi málo propustné, jejich zvětraliny jsou charakteru špatně propustných jílovitých zemin. Podzemní voda v ordovických břidlicích má převážně síranovou agresivitu, přičemž nejvyšší agresivitu vykazuje souvrství bohdalecké.

4. TRYSKOVÁ INJEKTÁŽ PODZÁKLADÍ PILÍŘŮ VIADUKTU 

Stávající pilíře mostů jsou založeny převážně na dřevěných pilotách. Jelikož horní část těchto pilotových základů se nachází v oblasti kolísání hladiny podzemní vody, byla obava, že tyto základy mohou být již částečně degradované. Na základě průzkumných prací a následného podrobného statického posouzení základů jednotlivých pilířů bylo tedy následně nutné u některých stavebních objektů navrhnout a realizovat úpravu stávající základové konstrukce pilířů technologií tryskové injektáže. Pomocí sloupů TI tak byla základová spára pilířů prohloubena až na úroveň skalního podloží. U některých SO bylo naopak na základě statického posouzení prokázáno, že stávající založení zajišťuje i do budoucna bezpečný přenos zatížení z nosné konstrukce do podloží, a není zde proto nutné základy těchto pilířů posilovat. Pro ověření vhodnosti použití technologie tryskové injektáže a stanovení návrhových parametrů pro TI byla před zahájením prací realizována v rámci stavby dvě zkušební pole TI. Jedno zkušební pole bylo realizováno v oblasti Karlína, druhé pak v oblasti ostrova Štvanice – tedy v geologických vrstvách částečně rozdílných a místně příslušných poloze sanovaných pilířů. Provedené a vyzrálé pilíře TI byly následně na těchto zkušebních polích obnaženy a byly z nich odebrány vzorky pro laboratorní rozbory. Výsledky byly vyhodnoceny a posloužily k finalizaci návrhu TI. Systémové vrty pro TI se prováděly na jednotlivých pilířích z upravených pracovních plošin skrz jejich stávající zdivo. Za základovou spáru těchto pilířů byla pro návrh TI považována spodní část zdiva patky, nikoliv úroveň spodní hrany dřevěného základového roštu podepřeného skupinou dřevěných pilot.

Sloupy TI byly navrženy a vrtány vždy z obou stran příslušného pilíře, střídavě proti sobě, šikmo pod základovou spáru. Navrženo bylo tedy vždy podchycení pomocí dvou řad sloupů TI  900 mm s tím, že sloupy TI musely být patou vetknuty na délku cca 1,0 m do předkvartérního podloží (břidlic tř. R5), což odpovídalo celkové délce sloupů L = 4–13 m. Dříky pilířů jsou do hloubky cca 0,3 m tvořeny kamenným zdivem (pískovec, žula, opuka), jádro je tvořeno jednak úlomky těchto hornin, jednak pojivem z hydraulické malty, popř. ještě břidlicemi a jejich úlomky. Předvrty přes toto zdivo mostních pilířů byly prováděny rotačním plnočelbovým příklepným vrtáním (ponorné kladivo) o průměru vrtu 185 mm na vzduchový výplach. Použita byla hydraulická vrtná souprava na pásovém podvozku MSV 741/20 (výrobce ZS) a kompresor Atlas Copco XAHS. Následné vrty pro sloupy TI M1 (vzestupný způsob) byly prováděny rotačním plnočelbovým vrtáním o průměru vrtu 140–185 mm na vodní výplach, v případě zavalování vrtů a jejich nestability byl vodní výplach zaměněn za výplach cementovou suspenzí, zajišťující dostatečnou stabilitu vrtu. Vlastní TI byla realizovány jako jednofázová (M1) se sloupy  900 mm o pevnosti v prostém tlaku 5,0 MPa po 28 dnech. Pro zajištění propojení sloupů TI se stávajícími základovými konstrukcemi dle PD byl navržen výztužný ocelový trn  25 mm, který byl vkládán do převrtu po dokončení sloupů TI. Tento spojovací trn zasahuje do sloupu TI na délku nejméně 1,0 m. Pro výše uvedené práce byly použity hydraulické vrtné soupravy HBM 12K/Hy-ZS (výrobce Hausherr SRN a úprava ZS) a vrtná souprava Jano HVS 482 na pásovém podvozku a ve stísněných prostorách hydraulická vrtná souprava na pásovém podvozku MSV 741/20. Injekční směs se vyráběla v automatickém výrobním centru TWM 30, cement se dávkoval při výrobě z tlakového zásobníku 56 m³. Při realizaci TI M1 bylo použito vysokotlaké čerpadlo TW 600. Celkem bylo takto k polovině srpna loňského roku provedeno přes 500 sloupů tryskové injektáže.

4.1. Problémy při realizaci tryskové injektáže

Již při provádění zkušebních vrtů a hloubení prvních systémových vrtů se zjistilo, že zastižené vrstvy kamenné rovnaniny a říčních náplavů (štěrkopísky) jsou velmi rozvolněné a nesoudržné (absence jemných částic) a dochází tak při hloubení rotačním způsobem na vodní výplach k rozvolňování stěn vrtu, ze kterých pak vypadávají větší kameny. Ty se pak hromadí na počvě vrtu a po jistém čase způsobí utemování vrtné korunky a tím se vrtný postup v podstatě zastaví. Prostředí bylo tedy při použití běžného vodního výplachu nevrtatelné. Tato skutečnost a charakter zastiženého geologického prostředí se pak následně potvrzovala i na dalších vrtech. Bylo proto nutné reagovat a modifikovat postup při hloubení vrtů. Bylo rozhodnuto vyzkoušet tzv. těžký (cementový) výplach, který dokáže stabilizovat (zapažit) stěny vrtu a zároveň zajistit velmi dobrý výnos vrtné měli z počvy vrtu. Souvisejícím problémem byly úniky injekční směsi, resp. byla registrována podstatně větší spotřeba směsi oproti předpokladům projektu. Sanovaná trasa prochází oblastí, která byla v minulosti několikrát zatopena při povodních, a mohlo zde tedy v některých místech docházet k extrémnímu vyplavování jemnozrnného materiálu. Na základě opakované ztráty injekční směsi, která signalizovala značnou rozvolněnost geologického prostředí v podložních vrstvách, bylo nakonec rozhodnuto a schváleno projektantem provést dodatečný neinvazivní geofyzikální průzkum zaměřený na ověření mocnosti, zrnitosti a ulehlosti vrstev podzákladí a zjištění rozvolněných zón. Hrozilo totiž reálné nebezpečí, že pokud by byl použit vodní, resp. jílocementový, výplach v prostředí mezerovitého prostředí štěrkopísků pod pilíři, kde dochází k většímu infiltrování a ztrátě výplachu do okolí vrtu, mohlo by zde dojít k výraznému snížení konečné pevnosti geokompozitu. To by nebylo žádoucí a bylo by to v přímém rozporu s požadavkem projektanta na min. pevnost sloupů TI 5,0 MPa/28 dní. Vyhodnocení geofyzikálního průzkumu tyto skutečnosti potvrdilo a vymezilo oblasti, kde je třeba na ně reagovat. Řešením bylo rozhodnutí používat v těchto místech při vrtání stejnou směs, jaká byla navržena pro konečné sloupy TI, tudíž cementovou směs, která musí vykazovat příslušný pevnostní parametr. Výše uvedené skutečnosti nemohly být při přípravě projektu objektivně předvídány a kompletně podchyceny, mj. také vzhledem k velikosti a členitosti zájmového území, odstupu času a s přihlédnutím k poslední povodni v roce 2013. Provedení zkušebních polí TI a provedení dodatečného geofyzikálního průzkumu tak splnilo svůj účel, byl lépe zmapován skutečný stav podloží v čase realizace, na základě čehož mohla být včas upravena technologie provádění a také upravena délka sloupů tak, aby sloupy TI dosáhly vždy až na rozhraní mezi sedimenty a břidlicemi a byly do nich vetknuty.

5. KLASICKÁ NÍZKOTLAKÁ INJEKTÁŽ DŘÍKŮ PILÍŘŮ 

Na základě výsledků vodních tlakových zkoušek, kterými byla zjištěna mezerovitost zdiva jádra pilířů > 10 %, byla projektantem navržena injektáž jádra dříků pilířů i základů opěr pomocí svislých vrtů prováděných z prostoru po odtěžení zásypů mezi jednotlivými klenbami mostních polí. Vrty byly umístěny vždy v ose příslušného pilíře v rozteči přibližně 70 mm a vrtáno bylo v celé délce pilíře až cca 25 cm nad jeho základovou spáru, délka vrtů byla tedy proměnná v závislosti na výšce (a hloubce založení) pilíře. Projekt předpokládal odstranění zásypů kleneb do úrovně budoucího podkladního betonu pod svodem odvodnění. Odtěžení zásypů bylo proto provedeno ve dvou etapách. Nejprve na úroveň pracovní plochy pro realizaci injektáže dříku pilířů a teprve po dokončení injektáže byl zásyp odtěžen na konečnou úroveň stanovenou projektem. Do hotového vrtu měla být po injektáži vložena betonářská výztuž  32 mm. V případě nemožnosti osazení výztuže do čerstvé směsi bylo nutné nechat zálivku zatvrdnout, vrt následně převrtat a výztuž osadit do nové čerstvé cementové zálivky. Nízkotlaké injektáže byly vždy provedeny před sanacemi povrchu příslušných pilířů.

5.1. Realizace nízkotlaké injektáže

Úvodem je opět třeba konstatovat, že jak už to u sanací a rekonstrukcí historických objektů bývá, ani v tomto případě nemohly být na základě průzkumu při přípravě projektu objektivně předvídány a kompletně podchyceny stavy původní konstrukce a skladba materiálů zabudovaných do konstrukce. Projektant vycházel z podkladů archivní dokumentace. Ověřovací sondy bylo možné provést ve velmi omezeném rozsahu vzhledem k funkčnímu kolejišti. Tam, kde je bylo možné provést, nebyly odchylky zjištěny, podrobný průzkum byl proveden až po zahájení výluky a demontážních pracích. Proto bylo nutné reagovat na skutečně zastižené poměry a podmínky, ve kterých byly hloubeny první vrty (nesoudržný zásyp nad klenbami mostu s projevy zavalování vrtů, nehomogenní materiál v jádru pilířů s vložkami velmi tvrdého materiálu). Následně bylo nutné upravit technologický postup prací při realizaci injektáží a upravit profily vrtů a řešit jejich částečné pažení. V nesoudržném materiálu zásypu nad klenbami bylo nutné provádět vrty pro injektáž jako pažené s použitím výpažnice, což vyžadovalo podstatné zvětšení profilu vrtu oproti projektu. V prvním kroku byl tedy proveden vrt o průměru 203 mm rotačně duplexovým způsobem na vzduchový výplach přes vrstvy zásypu mezi ústím injekčního vrtu a horní úrovní pracovní plošiny v délce cca 1,5 m. Použity byly hydraulická vrtná souprava na pásovém podvozku Jano-7 HVS 6187 a HBR 504 FTW a kompresor Atlas Copco XRVS. Do vrtu byla následně osazena PVC průchodka (trubka  160/4 mm), která byla ukotvena zalitím cementovou suspenzí. Po jejím zatvrdnutí byl proveden převrt a vrt pro vlastní injektáž do předepsané úrovně. Původní profil vrtů 75 mm do jádra pilířů bylo vzhledem k nehomogennímu materiálu v jádru pilířů nutné také zvětšit. Hrozilo by zde jinak riziko možného zaklínění a následné ztráty vrtného nářadí, což by vedlo k absolutnímu znehodnocení vrtu, nutnosti provádění dalších souběžných vrtů a tím nedodržení stanoveného geometrického umístění vrtů dle projektu. Vrty pro injektáž skrz vlastní pilíře byly proto provedeny rotačním plnočelbovým příklepným způsobem vrtání (ponorné kladivo) o průměru vrtu 125–152 mm na vzduchový výplach. Použito bylo stejné strojní vybavení jako v přechozím kroku. Pro omezení prašnosti byl při vrtání nasazen pěnový odprašovač. Nízkotlaká sanační injektáž dříků pilířů byla prováděna pro jednotlivé vrty při nejpomalejším chodu injekčního čerpadla (4–7 l/min) až do dosažení koncového injekčního tlaku 0,2 MPa pomocí jednoduchého rozpínatelného obturátoru upnutého do vrtu. Po dokončení injektáže byl následně do každého injekčního vrtu vložen výztužný ocelový trn  32 mm. Trny byly instalovány do převrtů, realizovaných minimálně po 48 hodinách od ukončení injektáže daného injekčního vrtu. Před osazením výztužného trnu byl vrt vzestupně vyplněn cementovou zálivkou. Pro nízkotlakou sanační injektáž dříků pilířů bylo použito injekční čerpadlo Haponic 4/52, aktivační míchačka AKC 025 a domíchávač DM 025. Celkem bylo k polovině srpna loňského roku provedeno přes 1000 vrtů pro nízkotlakou injektáž.

6. ZEMNICÍ MIKROPILOTY

Na vybraných pilířích byly v ose pilířů (opěr) navrženy a realizovány dvojice zemnicích mikropilot ukončených 4 m pod základovou spárou pilíře. Vrty  200 mm byly realizovány rotačně duplexovým způsobem na vzduchový výplach. Po dohloubení vrtů na projektem požadovanou délku, dokonalém pročištění vrtů a zalití vrtů cementovou zálivkou byly do vrtů osazeny jednotlivé výztužné trubky. Cementová zálivka byla provedena vzestupně, od počvy vrtu až k ústí. Pro injektáž kořene mikropiloty byla použita „neusměrněná“ vysokotlaká injektáž. Ta byla provedena pomocí injekční manžetové PVC trubky  32/3,6 mm osazené podél výztužné trubky mikropiloty. Při injektáži kořenů mikropilot byly použity injekční čerpadlo Haponic 4/52, aktivační míchačka AKC 025 a domíchávač DM 025. Mikropiloty jsou ukončeny nasazenou roznášecí hlavou dle typového řešení pro přenos tlakových i tahových sil, ke které byl přivařen zemnicí pásek. Zemnicí pásek dále pokračuje v rámci torkretu na rubu poprsních zídek. Vrty pro mikropiloty byly provedeny rotačním duplexovým způsobem vrtání o průměru vrtu 140–185 mm na vzduchový výplach, použity byly hydraulická vrtná souprava na pásovém podvozku Jano-7 HVS 6187 a HBR 504 FTW a kompresor Atlas Copco XRVS. 

7. SANACE SPODNÍ STAVBY MOSTU MEZI KARLÍNEM A ŠTVANICÍ 

Jedná se o žulový klenbový most o třech polích, který spojuje karlínské nábřeží s ostrovem Štvanice. Délka přemostění činí 107,7 m. Pilíře mostu P1 a P2 jsou založeny plošně na několikastupňové základové patce se základovou spárou v předkvartérním podloží, jež je zde tvořeno ordovickými břidlicemi. Základová spára obou pilířů je na úrovni cca 173, 50 m n. m., tj. cca 1,0–2,5 m pod povrchem těchto břidlic. Nadloží je tvořeno fluviálními usazeninami, tj. písčitými štěrky o mocnosti do cca 3 m. Břehová opěra O1 (na Rohanském nábřeží), jakož i opěra O2 (na Štvanici) mají základovou spáru patek podstatně výše, na úrovni asi 179,00 m n. m., tedy vesměs ve vrstvě štěrků. Podle archivní dokumentace jsou založeny na soustavě dřevěných pilot průměru do 300 mm, délky kolem 4,0 m, spojených v hlavách dřevěným roštem. Vltavské rameno bylo koncem 20. století výrazně upraveno, a to tak, že v poli mezi O2 a P2 je plavební dráha, dno řeky je na úrovni cca 177,50 m n. m. a normálně je zde hloubka vody kolem 2,70 m. V poli mezi P1 a O1 je veden tunel metra (spojky trasy B a C), realizovaný pod ochranou podzemních stěn.

7.1. Návrh těsněné jímky u pilíře P2 a jeho změna

V projektové dokumentaci byla původně u pilíře P2 mostu navržena poloviční těsněná jímka přimknutá ke stávající železobetonové dělicí zdi. S ohledem na charakter dna v řece (malá mocnost písčitých štěrků, pravděpodobný výskyt kamenů až balvanů, možných zbytků kamenných záhozů a podloží tvořené navětralými břidlicemi) byla navržena dvojitá nasazená štětová jímka. Pracovní prostor měl mít šířku 2,0 m. Po vyčerpání vody a vytěžení měl být v jímce odhalen dřík pilíře až na úroveň základové spáry, obnažené zdivo mělo být prohlédnuto a na základě prohlídky měla být stanovena výměna zvětralých, rozpadlých či jinak poškozených prvků pláště pilíře. Následně mělo být provedeno postupné hloubkové spárování zdiva aktivovanou cementovou maltou a klasická injektáž zdiva cementovou maltou prostřednictvím bezjádrových vrtů. Před zahájením prací provedl zhotovitel na vlastní náklady doplňující potápěčský průzkum. Tento průzkum odhalil nejen částečnou absenci kamenného záhozu v řece kolem pilíře P2 a nevyhovující stav jeho základového zdiva (drolící se kameny, otevřené hluboké spáry mezi kameny), ale hlavně odhalil zásadní komplikaci a překážku pro realizaci projektového řešení – byla zde objevena betonová deska kolem pilíře v místě plánované jímky. Po jejím zaměření potápěči bylo zjištěno, že deska zasahuje přibližně do vzdálenosti 3–4 m od pilíře v úrovni dna a jímku není možné, vzhledem k existenci plavební dráhy, odsunout až za tuto překážku. K desce nebyla dohledána žádná archivní dokumentace a nakonec byla po několika jednáních vyloučena možnost jejího vybourání. Navržené řešení tedy bylo nutno změnit a požadované průzkumné práce a následná oprava zjištěných závad musely být provedeny pomocí potápěčů. Ke kontrole žulového obložení pilíře pod vodou byl použit vysokotlaký vodní paprsek o tlaku 300 barů a rotační hlavice tak, aby bylo dosaženo pulzního mechanického efektu. Jednotlivé kameny byly po kontrole zařazeny do tří skupin – bezvadný, mírně zvětralý a rozpadající se. Rozpadající se kameny nad úrovní hladiny byly vyměněny a pod vodní hladinou byly ubourány a otvory následně zaplombovány betonem. O konečném způsobu sanace, která byla nakonec realizována jako kombinace sanačních prací prováděných shora z mostu (injektáž dříku pilíře pomocí svislých vrtů), a činnostech prováděných pod vodou (spárování, hloubkové spárovaní, výměna kamenů, betonáž) bylo rozhodnuto po důkladném zvážení všech faktorů ovlivňujících průběh rekonstrukce na daném objektu s ohledem na minimalizování dopadu na provoz ve vodní komoře a plavební dráze za účasti investora, projektanta, zhotovitele a dodavatele speciálního zakládání – společnosti Zakládání staveb, a. s. Vzhledem ke zjištěnému rozsahu porušení pláště pilíře P2 následně investor rozhodl i o nutnosti prohlídky pilíře P1, který původně nebyl v projektu zohledněn. Tato prohlídka, realizováná potápěči, odhalila velmi podobný rozsah škod a nutnost sanace obložení pilíře P1 jako na pilíři P2. 

8. SANACE SPODNÍ STAVBY MOSTU MEZI ŠTVANICÍ A BUBENSKÝM NÁBŘEŽÍM 

Stavební objekt SO 14-14 je jednopodlažní most o pěti polích s nosnou konstrukcí tvořenou žulovými klenbami uloženými na plošně založených žulových pilířích. Most v délce 142 m spojuje ostrov Štvanice s Bubenským nábřežím a čtyři jeho pilíře jsou umístěny v řečišti Vltavy. Projekt rekonstrukčních prací požadoval zpřístupnění zdiva pilířů skrytého pod hladinou a následnou prohlídku obnaženého zdiva až po úroveň skalního podloží. Pro splnění tohoto úkolu bylo tedy nutné nejdříve postupně v řečišti Vltavy vybudovat celkem čtyři vodotěsné jímky ze štětovnic. Po vyčerpání vody a výkopu uvnitř jímek mohlo pak následovat vyhodnocení kvality obložení, určení poškozených kamenů k případné výměně a postupně kompletní hloubkové přespárování zdiva aktivovanou cementovou maltou. Poté byla provedena klasická injektáž zdiva pilířů cementovou suspenzí prostřednictvím bezjádrových vrtů vystrojených betonářskou výztuží. Vrty byly prováděny celkem ve čtyřech výškových úrovních. Před provedením injektáží a po nich byla provedena vodní tlaková zkouška.

8.1. Štětové jímky ve Vltavě

Dočasné jímky byly navrženy na jednoletou vodu na úrovni 181,90 m n. m. Normální hladina Vltavy je na kótě 180,20 m n. m. Mocnost náplavů, které zde tvoří při povrchu jílovitý písek a dále písčitý až při bázi hrubě kamenitý štěrk, se v řečišti pohybuje od cca 1,0 m u pilíře P4 až po cca 1,8 m u pilíře P1. Skalní podloží tvoří navětralé vinické jílovité břidlice, které v řečišti nemají zvětralinový plášť, a mají proto již od povrchu charakter horniny R4. Před zahájením prací na konstrukci jímek byly provedeny penetrační zkoušky ke stanovení možné hloubky zaberanění štětovnic. Dále byl proveden potápěčský doprůzkum dna kolem jednotlivých pilířů pro ověření, zda se v trase štětových stěn nevyskytují neberanitelné překážky, které by bylo třeba odtěžit a dno kolem každého pilíře následně doplnit do původní úrovně. Prostor kolem pilířů nutný k jeho následné sanaci byl zajištěn pomocí dvojitých štětových jímek. Vzhledem k tomu, že jsou jímky v poměru k výšce 5,0–5,6 m poměrně úzké, osová vzdálenost štětových stěn je 2,2 m, byly jímky v koruně opřeny o zdivo pilíře. Výkop uvnitř jímky kolem pilířů byl požadován do úrovně povrchu skalního podloží, což bylo prakticky na patu štětové jímky. Konstrukci jímky tedy tvořily dvě rovnoběžné štětové stěny navzájem křížem spojené šikmými táhly. Osová vzdálenost táhel směřujících od úrovně dna do koruny protější stěny byla v případě vnější stěny 2,4 m a v případě vnitřní stěny 1,2 m. Pata vnitřní štětové stěny byla navíc zajištěna v rozteči 1,2 m trny zavrtanými do skalního podloží. Po instalaci štětovnic včetně šikmých táhel byl prostor mezi štětovnicemi zasypán. Pro omezení průsaků pod patami štětovnic při nerovném povrchu skalního podloží nebo přítomnosti balvanů na bázi štěrkové vrstvy byla každá druhá štětovnice návodní stěny opatřena injektážní trubkou pro možnost dodatečného dotěsnění. Konstrukce jímky byla v koruně rozšířena směrem k pilíři podél vnitřní štětové stěny o cca 1,3 m. Toto vodorovné rozšíření bylo vytvořeno z dvojice štětovnic VL 604 osazených podél vnitřní štětové stěny „na plocho" na ocelové rozpěry a fixovaných k rozpěrám přivařením. Plošina byla vytvořena a určena pouze pro pojezd vrtné soupravy max. celkové hmotnosti 10,5 t. Souprava se pohybovala podél vnitřní štětové stěny „obkročmo“, jedním pásem po jímce, jedním pásem po plošině. Po provedení sanačních vrtů se plošina demontovala. Rozepření v koruně jímky bylo provedeno pomocí rozpěr z dvojice IPE400, které byly osazeny na rozšířený dřík pilíře a aktivovány klíny z tvrdého dřeva. Rozepření v patě štětovnic bylo provedeno pomocí dřevěných hranolů 14/14 cm v rozteči 1,2 m (každé „vnitřní břicho“ štětovnic). V jímce u pilíře P2 bylo nakonec rozhodnuto ještě realizovat ochranou žlb. desku z betonu C 30/37 tl. 400 mm na podkladním betonu C 8/10 průměrné tloušťky 370 mm. Deska byla vybetonována nad ložnou spárou poslední vrstvy kamenného zdiva nad základem a byla oddělena separační vrstvou od štětovnic. 

9. NOVÉ ZÁKLADY MOSTNÍCH OBJEKTŮ 

Na těchto mostních objektech bylo s ohledem na stavební stav stávajících opěr tvořených velmi různorodým zdivem realizováno nové založení na kombinovaných základech tvořených jednak sloupy TI, jednak ocelovými trubními mikropilotami. Nové železobetonové úložné prahy na opěrách tak budou založeny na skupinách svislých mikropilot, rozmístěných v několika řadách. Mikropiloty procházejí zdivem stávajících opěr v délce cca 3,0–7,0 m a pod úrovní základové spáry jsou vetknuty do sloupů tryskové injektáže délky 6–8 m,  600 mm. Veškeré vrtné práce byly prováděny z pracovních plošin vytvořených na částečně ubouraném povrchu stávajících mostních opěr po snesení mostní konstrukce.

Práce byly zahájeny hloubením vrtů skrz zdivo až na základovou spáru rotačně příklepovým plnočelbovým, případně duplexovým, způsobem o průměru vrtu 140–185 mm na vzduchový výplach. Následně byla realizována nízkotlaká injektáži zdiva (dříku a základu) a po zatvrdnutí převrtání zainjektovaného vrtu opět až na základovou spáru. Vrt pak pokračoval v zemině pod základovou spárou mostních opěr až na úroveň navržené paty sloupu TI. Vrtáno bylo na vodní výplach, v případě zavalování vrtu na cementový výplach. Po dovrtání bylo započato s tryskáním sloupů TI jednofázovou metodou. Složení směsi pro TI bylo stanoveno technologem tak, aby pevnost sloupů TI v prostém tlaku po 28 dnech dosahovala předepsaných 5,0 MPa. Po vytryskání sloupů TI a jejich zatvrdnutí byly nakonec skrz zdivo pilířů i skrz provedený sloup TI provedeny převrty  133 mm vyplněné cementovou zálivkou a osazené ocelovými trubkami 108/16 mm, opatřenými hlavou na tlak i tah 200/200/40 mm, které budou v horní části na délku 0,5 m vetknuty do nových navazujících železobetonových pasů.

10. ZÁVĚR

Rekonstrukci tak rozsáhlého a konstrukčně různorodého objektu, jakým je Negrelliho viadukt, jak je patrné z výše uvedeného textu, nebylo jednoduché připravit, vyprojektovat a zrealizovat. Bylo to možné pouze za předpokladu vysoké technické erudovanosti všech zúčastněných partnerů při výstavbě, ochoty aktivně spolupracovat na každodenním řešení vzniklých problémů, vysoké kvality odvedených prací, dodržování odsouhlasených technologických postupů a odhodlání překonávat zdánlivě nepřekonatelné.

Negrelliho viadukt bývá někdy Pražany vnímán jako poněkud nepříjemná a nepěkná stavba, která navíc i přes všechny předchozí rekonstrukce a dodatečné zvětšování světlostí mostních oblouků komplikuje dopravu. Málokdo si totiž uvědomuje stáří této významné technické i kulturní památky a její skrytou hodnotu. Věřím, že ta se bude moci naplno projevit po dokončení právě probíhající rekonstrukce a že Pražané posléze tuto stavbu, v novém a čistém kabátě, vezmou za svou.