Gradbeni vestnik • letnik 69 • januar 2020 20 SANACIJA LEŽIŠČ JEKLENEGA MOSTU ČEZ REKO SAVINJO V KM 522+446 ŽELEZNIŠKE PROGE LAŠKO-CELJE REPAIR OF STRUCTURAL BEARINGS OF STEEL BRIDGE OVER THE SAVINJA RIVER IN KM 522+446 RAILWAY LINE LAŠKO-CELJE Tadej Mirkac, univ. dipl. inž. grad., dipl. inž. arh. tadej.mirkac@dri.si DRI upravljanje investicij, d. o. o. Kotnikova 40, 1000 Ljubljana Gregor Gruden, univ. dipl. inž. grad. gregor.gruden@imk.si IMK 55, d. o. o. Mencingerjeva 7, 1000 Ljubljana Miha Maraž, univ. dipl. inž. grad. miha.maraz@freyssinet-adria.si Freyssinet Adria SI, d. o. o. Tovarniška cesta 26, 5270 Ajdovščina Strokovni članek UDK 624.074.1:625.1(497.4) Povzetek l V sklopu obnove več kot 50 let starega dvotirnega jeklenega mostu čez reko Savinjo v km 522+446 železniške proge Laško–Celje sta se poleg izvedbe protikoro- zijske zaščite jeklene konstrukcije ter utrditve opornikov med drugim izvedla tudi sanacija in ojačitev ležišč. Dela so se opravljala izmenično pod prometno zaporo posamičnega tira. Glavni izzivi, s katerimi smo se morali spopasti, so bili zelo kratki roki izvedbe del ter sanacijam nenaklonjena bližajoča se zima. Prav tako je bil otežen dostop do 300-kilo- gramskih ležišč in relativno malo prostora za montažo potrebne opreme za dvig in bočno varovanje prekladne konstrukcije. Ključne besede: železnica, jekleni most, ležišča, sanacija, utrditev Summary l As part of the renovation of over 50 year old two track steel bridge over the Savinja river in km 522 446 railway line Laško – Celje, anti-corrosive protection of the steel structure and the reinforcement of the abutments as well as the repair and rein- forcement of the structural bearings were carried out. During the works, the tracks were alternately closed. The main challenges we had to face were the very short schedule (deadline) and the coming winter. One of the biggest problems was difficult access to the 300 kg structural bearings and very little space for the lifting equipment. Key words: railway, steel bridge, structural bearings, repair, reinforcement Tadej Mirkac, Gregor Gruden, Miha Maraž•SANACIJA LEŽIŠČ JEKLENEGA MOSTU ČEZ REKO SAVINJO V KM 522+446 ŽELEZNIŠKE PROGE LAŠKO–CELJE Gradbeni vestnik • letnik 69 • januar 2020 21 SANACIJA LEŽIŠČ JEKLENEGA MOSTU ČEZ REKO SAVINJO V KM 522+446 ŽELEZNIŠKE PROGE LAŠKO–CELJE•Tadej Mirkac, Gregor Gruden, Miha Maraž 1•UVOD Železniška proga Zidani Most–Celje je ses- tavni del železniške povezave Dunaja in Trsta, ki je bila zgrajena v letih 1846–1849. Proga je bila od takrat večkrat obnovljena, vendar tako obširne nadgradnje, kot poteka sedaj na železniškem odseku Zidani Most–Celje, ni bilo že vrsto let [MI, 2019]. V sklopu projekta nadgradnje proge so pred- videne: • izvedba nadgradnje treh odsekov železniške proge (Zidani Most–Rimske Toplice, Rim- ske Toplice–Laško in Laško–Celje), • izvedba nadgradnje treh železniških postaj (Celje, potniška in tovorna, Laško in Rimske Toplice), • gradnja novih peronov na postajah in izvennivojskih dostopov za potnike na pe- ron, • ukinitev nivojskega prehoda na postaji Rim- ske Toplice ter gradnja podvoza in pove- zovalnih cest pred postajo Rimske Toplice, • ukinitev nivojskega prehoda na postaji Laško, ukinitev treh nivojskih prehodov na odseku Rimske Toplice-Laško ter gradnja podvoza in povezovalnih cest na območju naselja Marija Gradec, • gradnja novega cestnega mostu čez Savin- jo, • postavitev ca. 3,5 km novih protihrupnih ograj, • nadgradnja signalnovarnostnih in teleko- munikacijskih naprav. Cilji projekta so: • zagotovitev nosilnosti proge kategorije D4 (dovoljeni pritiski 22,5 t/os) namesto ob- stoječe kategorije C3 (20 t/os), • povečanje prepustne zmogljivosti proge s 328 na 354 vlakov/dan, • povečanje prevozne zmogljivosti proge z 20,56 na 24,41 milijona neto ton/leto, • povečanje izkoriščenosti tovornih vlakov, • skrajšanje voznih časov vlakov, • povečanje prometne varnosti, • zmanjšanje stroškov vzdrževanja, • učinkovitejše vodenje prometa, • izpolnjevanje tehničnih specifikacij za inter- operabilnost vseevropskega železniškega sistema za konvencionalne hitrosti. V tem članku smo se osredotočili na pred- stavitev tehnične rešitve sanacije ležišč jekle- nega mostu čez reko Savinjo v km 522+446 železniške proge Laško-Celje, kjer je bilo treba opraviti obsežna sanacijska in utrditvena dela tako ležišč kot ostalih elementov mostne kon- strukcije. Vsa dela so se izvajala izmenično pod zaporo prometa posamičnega tira. Glavni izzivi, s katerimi smo se morali spopasti, so bili zelo kratki roki izvedbe del ter sanacijam nenaklonjena bližajoča se zima. Prav tako je bil otežen dostop do 300-kilogramskih ležišč in relativno malo prostora za montažo potrebne opreme za dvig in bočno varovanje prekladne konstrukcije. Poudariti velja interdis- ciplinarno delo ter dobro medsebojno komu- nikacijo in sodelovanje inženirja, projektanta in izvajalca del. 1.1 Opis konstrukcije Most je lociran v kraju Tremerje v bližini Celja in prečka reko Savinjo pod približnim kotom 60° v skupni dolžini ca. 1 12,7 m in 6 raz- ponih (sliki 1 in 2). Podporna konstrukcija je sestavljena iz dveh krajnih opornikov ter petih rečnih stebrov, ki so široki 16,2 m, dolgi 3,0 m, visoki pa ca. 8 m in so na robovih zaključeni s hidrodinamično zaokrožitvijo premera 3,0 m. Ločeni prekladni konstrukciji za levi in desni tir sta povezani le na vrhu s krovnimi jeklenimi pločevinami (slika 3). Posamezna preklad- na konstrukcija je sestavljena iz šestih pro- stoležečih jeklenih preklad razpona 17,8 m, ki so nad podporami medsebojno povezane s konzolnimi previsi. Vsako polje preklade je sestavljeno iz dveh glavnih jeklenih polno- stenskih nosilcev višine 1870 oziroma 2035 mm, ki sta medsebojno povezana s prečnimi trapeznimi okvirji in rebri. Nad ležišči so v prečni osi nameščeni poševni portali z diag- onalnimi palicami za prenos bočnih sil na ležišča. Na mestih prečnih reber so na glavne nosilce pritrjeni konzolni nosilci hodnikov in ograje. Na glavne nosilce so pritrjeni leseni hrastovi pragovi, preko konzolnih hodnikov pa so na vzdolžne sekundarne nosilce pritrjene jeklene pločevine. Slika 1• Pogled na most v km 522+446 z desnega brega Savinje. Slika 2• Tloris jeklenega mostu. Gradbeni vestnik • letnik 69 • januar 2020 22 litih ležišč (slika 4). V smeri proti Laškemu so nameščena nepomična členkasta ležišča, v smeri proti Celju pa pomična – valjčna ležišča. Nepomična ležišča so sestavljena iz dveh delov, med njima so možni zasuki brez vodoravnih pomikov. Zgornja plošča je privita na pasnico glavnega nosilca s štirimi vijaki M24, spodnji, masivni del ležišča pa je bil pod- ložen s svinčeno ploščo in vpet med 4 strižne trne oziroma čepe premera 40 mm, ki so sidrani v glavo stebra. Pomična ležišča so na preklado in stebre pritrjena na enak način, le da so sestavljena iz spodnje in zgornje plošče ter vmesnega masivnega jeklenega valja, ki konstrukciji omogoča zasuke in vzdolžne pomike. 1.2 Ležišča Posamezna polja prekladne konstrukcije na- legajo na podpore preko 2 parov jeklenih Slika 4• Nepomično ležišče (levo) in pomično ležišče (desno) pred sanacijo. 2•IZVEDBENI NAČRT SANACIJE LEŽIŠČ 2.1 Stanje ležišč pred sanacijo V juliju in avgustu 2018 je Inštitut za metalne konstrukcije (IMK) iz Ljubljane opravil strokovni pregled mostu in ležišč. Med bist- venimi ugotovitvami pregleda so bile ugoto- vitve glede stanja ležišč. Pri treh ležiščih na levem tiru in šestih ležiščih na desnem tiru je bila ugotovljena zračnost med ležišči in glavnimi vzdolžnimi I-nosilci velikosti 2–9 mm (slika 5). Pri večini ležišč na levem in desnem tiru je bila prisotna zračnost v utorih nalegan- ja vbetoniranih strižnih čepov Ø 40 mm. Pri vseh nepomičnih ležiščih na levem in desnem tiru so bile svinčene plošče med ležišči in betonsko podlago izrazito izpodrinjene, kar je posledica delovanja interakcije mostu in neprekinjeno zavar- jenega tira (NZT) pri neustrezni izvedbi naleganja strižnih čepov Ø 40 mm na ležišča (slika 6). Manj izrazito so bile svinčene plošče izpod- rinjene tudi pri nekaterih pomičnih ležiščih. Podobno problematiko vplivov NZT na delovanje ležišč je bila zaznana že pri nekaterih drugih objektih v preteklosti. 2.2 Načrt sanacije ležišč Na podlagi ugotovitev pregleda je bil izdelan izvedbeni načrt sanacije in ojačitev ležišč z upoštevanjem vplivov interakcije prekladne konstrukcije mostu in NZT (slike 7–10). Od- prava zračnosti v ležiščih je bila predvidena z začasno demontažo ležišč, čiščenjem podlage in kvalitetnim podlivanjem. Za za- gotovitev ustrezne nosilnosti strižnih čepov je bila predvidena izvedba dodatnih jarmov okoli strižnih čepov, s katerimi je bila doseže- na aktivacija vseh štirih čepov pri prenosu horizontalnih obremenitev na ležiščih zaradi vplivov NZT. Tadej Mirkac, Gregor Gruden, Miha Maraž•SANACIJA LEŽIŠČ JEKLENEGA MOSTU ČEZ REKO SAVINJO V KM 522+446 ŽELEZNIŠKE PROGE LAŠKO–CELJE Slika 3• Prečni prerez jeklene prekladne konstrukcije v osi ležišč. Gradbeni vestnik • letnik 69 • januar 2020 23 Slika 5• Zračnost ležišč (9 mm in 8 mm). Slika 6• Izpodrinjena svinčena plošča pod ležiščem in zračnost med strižnimi čepi Ø 40 in ležiščem. Slika 7• Načrt sanacije pomičnih ležišč – vzdolžni prerez. Slika 8• Načrt sanacije pomičnih ležišč – tloris. SA‹ACI‘A LEŽIŠČ JEKLENEGA MOSTU ČEZ REKO SAVINJO V KM 522+446 ŽELEZNIŠKE PROGE LAŠKO–CELJE•Tadej Mirkac, Gregor Gruden, Miha Maraž Gradbeni vestnik • letnik 69 • januar 2020 24 3.1 Obseg sanacije ležišč Pri pristopu k sanaciji se je ugotovilo, da bo potrebna celovita obnova ležišč. Treba je bilo sanirati in ojačati vpetje vseh 24 nepomičnih in 24 pomičnih ležišč levega in desnega objekta, ki so bila močno površin- sko korodirana, ponekod pa je bila zaznana vertikalna zračnost v ležišču, ki jo je bilo treba odpraviti. Ležišča je bilo treba ustrezno protikorozijsko zaščititi. Zaradi zagotavljanja polnega prenosa vzdolžnih in bočnih reakcij na obstoječe strižne čepe so se spodnji deli ležišč in čepi objeli z jeklenimi jarmi, ki so preko visokotrdnega lepilnega/polnilnega metal-polimera zagotovili tesen stik med jarmi, strižnimi čepi in ležiščem. Za zagotavljanje na- leganja mostu na ležišča brez zračnosti so se ležišča ustrezno višinsko nivelirala in podlila z neskrčljivo podlivno malto. Slika 9• Načrt sanacije nepomičnih ležišč – vzdolžni prerez. Slika 1 1• Zadrževalci bočnih pomikov – prečni prerez. Slika 10• Načrt sanacije nepomičnih ležišč – tloris. 3•IZVEDBA SANACIJE LEŽIŠČ Slika 12• Stanje na mestu ležišča po odstranitvi ležišča in svinčene plošče. Slika 13• Priprava betonske in jeklene površine na vgradnjo obnov- ljenih ležišč. Tadej Mirkac, Gregor Gruden, Miha Maraž•SANACIJA LEŽIŠČ JEKLENEGA MOSTU ČEZ REKO SAVINJO V KM 522+446 ŽELEZNIŠKE PROGE LAŠKO–CELJE Gradbeni vestnik • letnik 69 • januar 2020 25 3.2 Dvig prekladne konstrukcije Pred dvigom prekladne konstrukcije in od- stranitvijo ležišč je bilo treba mostno konstruk- cijo ločiti na posamezna prostoležeča polja, kar pomeni ločitev tirnic in pragov, odstranitev pohodnih pločevin na prehodih med polji, ločitev varovalnih ograj na krovu in ostalih po- vezovalnih elementov med posameznimi nos- ilci. Sočasno smo v bližini ležišč nameščali us- trezno dimenzionirane montažne zadrževalce pomikov in hidravlično opremo za dvig (slika 1 1). Prekladna konstrukcija se je dvigala post- opoma po predhodno ločenih posameznih poljih za ~10 cm in je ostala dvignjena in bočno ter vzdolžno varovana do ponovne vgradnje obnovljenih ležišč. V času dviga so potekale kontrolne geodetske meritve. 3.3 Odstranitev ležišč in odvoz na sanacijo Ležišča smo pred odstranitvijo nedvoumno označili, tako da sta vedno bili točno znani lokacija in orientacija posameznega ležišča. Posamezna ležišča so se pred dvigom po- vezala na preklado s pakirnimi trakovi ter se s pomočjo minibagra odstranila s stebrov. Pri tem je bilo treba posebno pozornost nameniti temu, da se ne poškodujejo ali izruvajo strižni čepi na stebrih (slika 12). Masa posameznega ležišča je bila približno 300 kg. Ležišča smo po odstranitvi odpeljali na peskanje in izvedbo protikorozijske zaščite. 3.4 Priprava podlage in mostne konstrukcije za vgradnjo obnovljenih ležišč Beton na mestu ležišča se je očistil z visoko- tlačnim vodnim curkom in poglobil na koto, ki je omogočala ustrezno debelino podlitja ležišč (ca. 30 do 45 mm), da se ohrani enaka nive- leta prekladne konstrukcije kot pred sanacijo (slika 13). Po izvedeni poglobitvi betonskih kap stebrov so se spodnja stična površina spodnje pasnice glavnih nosilcev z ležiščem in prosti konci vgrajenih strižnih čepov speskali. Naležne površine med prekladno konstrukcijo in med posameznimi deli ležišča so se nato zaščitile z osnovnim premazom debeline mi- nimalno 30 μm. 3.5 Izvedba protikorozijske zaščite ležišč Za izvedbo protikorozijske zaščite ležišč smo uporabili sistem treh premazov dvokompo- nentnih barv proizvajalca JOTUN, ki zago- tavljajo ustrezno in trajno zaščito za zelo visoki razred atmosferske korozivnosti C5i-H (trajnost >15 let). Ležišča so se najprej raz- mastila in speskala ter ustrezno odprašila in premestila v ogrevano barvalno komoro, kjer so se takoj zaščitile kontaktne površine med deli ležišč, ki se niso smele barvati. Nato se je nanesel osnovni sloj barve od 30 do 50 μm. Pred vsakim nanosom barve smo kontroli- rali pogoje okolja (temperatura, vlaga, točka rosišča). Nanos barv je potekal po sistemu »airless« pršenja v treh nanosih, 130 μm + 130 μm + 60 μm = min. 320 μm. Vsakemu nanosu barve je sledilo sušenje pri povišani Slika 15• Montaža objemnih jarmov in opaž za podlivanje ležišč. Slika 14• Vešala za zagotavljanje tesnjenja ležišč ob pasnico pred podlivanjem. SANACIJA LEŽIŠČ JEKLENEGA MOSTU ČEZ REKO SAVINJO V KM 522+446 ŽELEZNIŠKE PROGE LAŠKO–CELJE•Tadej Mirkac, Gregor Gruden, Miha Maraž Gradbeni vestnik • letnik 69 • januar 2020 26 temperaturi (30 °C+), ca. od 15 do 20 ur, končni sloj pa se je sušil v komori minimalno 3 dni, skladno s tehničnimi zahtevami proizvajal- ca barv. Debelina nanosov se je sproti kontroli- rala z elektronskim merilcem debeline barve. Objemni jekleni jarmi so bili zaščiteni z vročim cinkanjem v minimalni debelini 100 μm. 3.6 Vgradnja saniranih ležišč Ključno za ponovno vgradnjo ležišč je bilo, da se zagotovi popolno naleganje komponent ležišča brez zračnosti v nepodlitem stanju na enaki višini kot v izhodiščnem stanju. Ležišča smo odložili na končno pozicijo in jih s pomočjo posebnih vešalk pritisnili na spodnjo pasnico mostnih nosilcev (slika 14). Še pred tem je bilo treba na pasnice nosilcev privijačiti zgornje plošče ležišč. Špranja na robovih zgornje plošče in pasnice nosilcev se je zapolnila s podložnimi ploščami Inox, ki so se v utore zgornjih plošč ležišč nalepile z metal-polimerom. Ko smo obesili vsa ležišča posameznega polja preklade, je sledil spust preklade na končno višino, ležišča pa so ostala v visečem položaju, a ujeta med strižne trne. Sledila je montaža objemnih jarmov, ki se nalepijo in privijejo na spodnjo ploščo ležišča (slika 15). Za lepilo med jarmi, strižnimi trni in ležišči smo uporabili metal-polimer visokih trdnosti Diamant MM1018P . Sledilo je podlivanje ležišč z neskrčljivo pod- livno malto Sikagrout 334 v predvideni de- belini 30 do 45 mm. Podlivanje ležišč levega objekta je potekalo konec novembra 2019, ko temperature niso bile več primerne za ustrezno vgrajevanje podlivne mase (T<5°C), zato smo morali zagotoviti ustrezno segrete vhodne materiale in ogrevanje območja pod- livanja pred vgradnjo podlivne mase in zlasti po njej. Okrog ležišč smo izdelali »grelne ko- more« iz filca in PVC-folije ter notranjost le-teh ogrevali z električnimi grelci. Na ta način je Slika 16• Končno stanje obnovljenih ležišč (protikorozijska zaščita preklade še ni zaključena). Slika 17• Kontrola temperature in vlažnosti v barvalni komori. Slika 18• Merjenje ravnosti in hrapavosti na pomičnih (valjčnih) ležiščih. Slika 19• Merjenje ravnosti in hrapavosti nepomičnih ležiščih. bila zagotovljena ustrezna rast tlačne trdnosti podlivne mase, ki se je pred obremenitvijo – spustom mostu na ležišča – kontrolirala s tehnološkimi prizmicami. Zahtevana tlačna trdnost podlivne mase za spust preklade na ležišča je bila 30 MPa. Po obremenitvi ležišč je sledilo še dopolnjevanje protikorozijske Tadej Mirkac, Gregor Gruden, Miha Maraž•SANACIJA LEŽIŠČ JEKLENEGA MOSTU ČEZ REKO SAVINJO V KM 522+446 ŽELEZNIŠKE PROGE LAŠKO–CELJE Gradbeni vestnik • letnik 69 • januar 2020 27 Slika 20• Merjenje ravnosti (levo) in hrapavosti (desno) na kontaktnih površinah med deli ležišč. zaščite vijakov in kitanje stikov med podlivno maso in objemnimi jarmi s trajnoelastičnim kitom (slika 16). 3.7 Notranja kontrola kvalitete Notranjo kontrolo protikorozijske zaščite je opravil izvajalec sanacije ležišč Freyssinet Adria SI, d. o. o., zunanjo kontrolo za naročni- ka pa ZAG Ljubljana. V okviru notranje kontrole protikorozijske zaščite je potekala kontrola pogojev okolja med barvanjem in sušenjem barve ter debeline posameznih nanosov. Prav tako se je izvajala kontrola hrapavosti in kontrola ravnosti posameznih naležnih povr- šin (slike 18 do 20). Kljub vsemu je bilo treba nekatere kontaktne površine dodatno pobrusiti, saj je prišlo (v preteklosti) do po- java lokalnih neravnosti zaradi zračnosti in udarjanja med deli ležišč pri prehodih vlakov čez most. Pri izvedbi podlivanja se je vodil zapisnik s kontrolo pogojev okolja in materiala (tempe- ratura zraka, podlage in vhodnih materialov), ob tem pa so se odvzemali vzorci podlivnih malt oziroma mas v obliki prizmic 40 x 40 x 160 mm, ki so jih preizkušali v akreditiranem laboratoriju. Pri vsakem podlivanju (dnevno) so se jemali vzorci za končno tlačno trdnost in tehnološki vzorci za potrebe spuščanja mostu na ležišča. 4•ZAKLJUČEK Sanacija ležišč je bila s požrtvovalnostjo in angažiranostjo inženirja (DRI upravljanje investicij, d. o. o.), projektanta (GI ZRMK, d. o. o., in IMK 55, d. o. o.) ter izvajalca (JV KOLE- KTOR KOLING, d. o. o., in FREYSSINET ADRIA SI, d. o. o.) končana (za posamezni tir) vsega v dobrih petih tednih, skupaj s tehnološko pripravo pa v dveh mesecih. Kljub slabemu vremenu in nizkim temperaturam, neugodnih za izvedbo sanacij, so bila dela strokovno, pravočasno in uspešno dokončana, mostu pa sta zagotovljeni nadaljnja funkcionalnost in varnost. K uspešnosti izvedbe sta veliko pripomogla dobra medsebojna komunikaci- ja in sodelovanje izvajalca, projektanta in inženirja. Slika 21• Most pred sanacijo. Slika 22• Most po sanaciji. 5•LITERATURA GI ZRMK, d. o. o., IZN: 3/3.2-4 Most v km 522+446, št: 3642/LC_3/3.2-4, Ljubljana, julij 2015. IMK INŽENIRING, d. o. o., IZN: 3/3.2-4 Most v km 522+446, , št: P-30638, Ljubljana, avgust 2018. JV KOLEKTOR KOLING, d. o. o., FREYSSINET ADRIA SI, d. o. o., TEE: 153/17 – TEE – LA – CE – D.3 – KK – dodatek 2A, Celje, november 2018. MI, Ministrstvo za infrastrukturo, Direkcija Republike Slovenije za infrastrukturo, Krajšamo razdalje, http://www.krajsamorazdalje.si/projekti/nad- gradnja-zelezniske-proge-zidani-most-celje, dostop 9. 10. 2019. SANACIJA LEŽIŠČ JEKLENEGA MOSTU ČEZ REKO SAVINJO V KM 522+446 ŽELEZNIŠKE PROGE LAŠKO–CELJE•Tadej Mirkac, Gregor Gruden, Miha Maraž